阵列式阻性消声器传递损失计算模型

针对气流通道彼此独立且截面尺寸较小的直管式阻性消声器,Belov基于声波导管理论推导了其消声量计算公式,但该公式不适用于气流通道彼此连通且截面尺寸较大的阵列式阻性消声器。为此,提出了一种阵列式消声器消声量计算方法。将阵列式消声器划分为周期性排列的消声单元,每个消声单元包含1个吸声柱。分别参照扩张式消声器和直管阻性消声器计算消声单元的抗性部分(进出口气流通道截面突变处)和阻性部分消声量的理论值TL₁和TL₂。在此基础上,采用有限元法仿真得到消声器消声量仿真值TL_s,基于阻性部分消声量仿真值和理论值的比值(TL_s-TL₁)/TL₂,拟合确定各倍频带阻性消声量修正函数N_f,即修正后的消声量理论值计算模型为TL′_t=TL₁+TL₂·Nf。作为算例,建立了多孔吸声材料流阻率为11425 Pa·s/m²时适用于不同结构尺寸的阵列式消声器消声量计算模型。实测结果...     

切向流对微穿孔共振吸声结构声学性能的影响

切向流对微穿孔共振吸声结构声学性能的影响可以分成三类:(1)对小孔辐射声抗的影响;(2)对结构斜入射吸声性能的影响;(3)对消声通道消声性能的影响。根据声学基本理论,详细讨论这些影响,得到对应的理论分析公式。定性而言,若声波的传播方向与气流的运动方向一致,小孔外侧的辐射声抗、空腔声阻抗函数coth (ξ)的宗量ξ赋值和消声通道的消声系数都会减小;同时呈现多普勒效应,使得结构的吸声系数共振峰频率向低频移动。理论分析得到相应实验研究的支持。      

有流条件下环形管道中的声传播特性

本文从线性波动方程出发,根据界面处声压连续和质点位移连续的条件,导得有流条件下无限长环形吸声管道中声传播的特征方程,并且具体分析了管道衰减系数与气流速度、壁面特性、截面几何尺寸和声波频率等参量的相互关系。研究表明,管道衰减系数随着气流流速的增加,管壁吸声系数的减小、管道截面几何尺寸的增加而减小。同时,随着声波频率从低频到高频的变化,衰减系数从小到大,再从大到小地变化,存在一个最佳峰值。     

膨胀腔消声器声学仿真的一维修正方法

传统一维方法计算消声器声学性能随频率增加误差加大,本文应用管道末端修正系数改善一维方法的计算结果.应用二维轴对称解析方法计算管道末端修正系数,研究结构因素和频率对修正系数的影响规律,研究表明修正系数随截面半径比增加而降低,随频率增加而增加,超过截止频率后修正系数无效.根据计算结果给出修正系数拟合公式并修正传统一维方法,应用一维修正方法计算膨胀腔消声器的传递损失并和实验结果、三维有限元结果进行比较,证明一维修正方法结果精度有明显提高.     

轴对称抗性消声器的有限元分析

扩张室消声器结构简单,因此在噪声控制工程中得到广泛的应用。近年来异形插管消声器更得到重视。但是用经典的一维平面波理论来估计它的消声特性或指导设计都很困难。本文采用有限元方法,求出它的声场分布和消声特性,为设计此类消声器提供了理论基础和新方法。文中以简单扩张室消声器为例,证实有限元方法计算值与经典的一维平面波理论值在低频范围内能很好的符合。在较高频率的范围,一维理论方法要受到限制,而有限元方法仍然适用,并能估计出消声器中的二维效应。对于异形插管消声器,则只能用有限元方法求其消声特性。本文着重介绍具有轴对称和自然边界条件波动方程的有限元方法。     

充水管道声分隔片消声性能研究I.理论分析

本文对在充水管道中加入声分隔片的消声结构的消声性能进行了理论研究,用模式匹配法计算了有限长度声分隔片的传递损失和功率反射系数.研究结果表明,声分隔片的消声效果优于通常所采用在管壁加吸声衬层的结构,并且其功率反射系数很小.     

充水管道声分隔片消声性能研究Ⅰ.理论分析

本文对在充水管道中加入声分隔片的消声结构的消声性能进行了理论研究,用模式匹配法计算了有限和蔗声分隔片的传递损失和功率反射系数。研究结果表明,声分隔片的消声效果优于通常所采用在管壁加吸声衬怪的结构,并且其功率反射系数很小。     

基于低频吸声超构材料的复合消声器研究*

针对管道内低频噪声难以抑制的问题，本文基于亥姆霍兹共振腔（HR）阵列吸声板和穿孔管消声器组合，设计了一种复合式宽带消声器。首先利用有限元法仿真分析传统穿孔管消声器，发现中低频消声能力较差，通过嵌入HR阵列吸声板吸收中低频噪声。采用仿真与实验的方式研究吸声板的声学性能：在400-1000 Hz频段内的平均吸声系数达到了0.88。然后对复合式消声器进行数值模拟及3D打印阻抗管实验测试对比：复合式消声器在400-1718Hz频率范围内的平均传递损失为18.15 dB ，最终实现了管道内全频带噪声有效控制。     

声在参数随距离变化的管道中的传播

本文对管道系统中声传播的一维理论作了推广。把管道系统看成由两种类型结构组成:一种是连续的管道结构,其中壁面声学参数、截面几何参数以及气体动力参数等可以沿管道随距离缓慢变化;另一种是突变的局部结构,在结构两侧的各种参数可以有不连续的跃变。文中从流体力学基本方程出发,在较普遍的情况下,对这两种类型结构作了分析研究,分别导出了反映其声传播特性的传递矩阵并作了讨论。     

具有线性温度梯度的管道及消声器声学特性的边界元法计算

采用摄动法将具有线性温度梯度介质中的声传播方程化为Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程，然后用边界元法进行计算，由边界元法计算出消声器的四极参数，从而预测传递损失等消声量。文中计算了直管段的四极参数及膨胀腔的传递损失，并与一维理论结果进行了比较。     

多阶声模态分解的改进阻抗管法测量材料的高频吸声系数

为了测量高频材料吸声系数,采用声模态分解的方法,基于阻抗管构建测试设备,在阻抗管内测量超过平面波截止频率的的高频吸声系数.测量过程中,通过在阻抗管的周向和轴向分别布置传声器阵列,分离管道内前3阶周向声模态以及各阶声模态的轴向传播入射波和反射波,从而得到最高频率达10000 Hz的材料吸声系数,并通过对比常规阻抗管测试方...     

一种防尘、耐高温消声器的研究

一种新型的消声器能应用在高温,含尘的条件下,消声器设计采用了四分之一波长吸声,其内部消声构造与防尘,耐高温有机结合起来,实现了防尘和消声的较佳效果。     

等截面消声管道传递损失计算的简化方法

本文提出了等截面消声管道传递损失计算的简化方法,方法利用消声管道截面形式的特点,将三维声学计算问题简化为二维问题,消声管道的传递损失可以表示为与轴向波数有关的表达式,轴向波数可以通过计算截面的特征值得到。对于规则截面结构,使用传递矩阵法计算特征值;复杂非规则截面的特征值使用二维有限元方法得到,进而可以计算消声管道的传递损失。仿真结果与文献中的数值方法及实验值在较宽的频率范围内吻合较好,说明了方法的正确性,此外,该方法可以考虑均匀流对消声管道声学性能的影响。方法的计算效率高,对消声管道的前期优化设计具有实际意义。     

含旋流圆环形管道声传播的有限元计算

本文发展了计算包含旋流的圆环形管道声传播问题的有限元数值模型,并且对等熵和均熵流动做了讨论.经典的声学有限元方法大多求解只包含一个变量的对流波动方程,但是对于包含旋流等非均匀流的圆环形管道声传播问题,不能简化成只含有一个变量的对流波动方程.本文尝试用直接求解耦合方程组的有限元方法方法研究管道声传播问题.文章分别研究了刚性壁面、不同阻抗的声衬壁面对管道声传播的影响,同时还对不同阶的声模态包括传播模态和截止模态在管道中的传播规律做了分析.计算的结果和正模态解析方法符合得很好,从而验证了有限元模型的正确性和可行性.     

一种微穿孔板消声器

本文根据马大猷教授提出的“微穿孔板吸声体精确理论”，在对微穿孔板消声器结构参数与吸声特性之间的相互影响进行了分析的基础上，设计了微穿孔板消声器并将其应用在新舟60飞机APU(辅助动力装置)降噪的实际工程中，并通过编写的噪音数据采集分析程序，对降噪效果进行了测试和分析，验证出微穿孔板消声器对消除飞机的APU的排气噪声具有良好的消声效果，平均降噪7．16dB。     

充水管道声分隔片消声性能研究II.实验研究

将声分隔片结构用于充水管道,对其消声性能进行了实验研究。主要由吸声橡皮构成的长的声分隔片,在10kHz--100kHz的频率范围内,测得其传递损失在10dB左右。     

充水管道声分隔片消声性能研究Ⅱ.实验研究

将声分隔片结构用于充水管道,对其消声性能进行了实验研究。主要由吸声橡皮构成的４０ｃｍ长的声分隔片,在１０ｋＨｚ－１００ｋＨｚ的频率范围内,测得其传递损失在１０ｄＢ左右。     

管道及消声器学特性的边界元法计算

从流体力学的基本方程出发，导出等截面管内具有平均流和线性温度梯度时的三维声传播方程，然后采用迭代法将其化成可用边界积分方程表示的形式，最后用边界元法求解，由边界元法计算消声器的四极参数，从而可预测传递损失等声学特性，文中计算了膨胀腔内传递损失，并与一维理论结果进行了比较。     

开口/封闭薄壳体声辐射和散射的统一边界积分方程解法

推导了在二维和三维空间下开口和封闭薄壳体在任意阻抗边界条件下声辐射和散射的统一边界积分方程.相对于以前的求解方法,该方程求解声辐射和散射问题具有相同的影响矩阵,能够同时求解薄壳体气动和振动噪声的辐射和散射现象,以及分析壳体声阻抗对声波传播的影响.推导的方程可以应用于叶轮机械、管道等噪声和消声器消声性能的预测等方面.在此方程基础上,可以进一步考虑运动边界和运动介质对声辐射和散射的影响. 关键词： 薄壳体 声阻抗 积分方程 边界元方法     

单扬声器的管道有源吸声器

本文提出了以抵消法进行检测的单扬声器有源吸声结构,并研究讨论了声学行波探管应用于自适应有源吸声系统。声学行波探管可以完成信号检测及延时两部分功能,并可避免管道中气流对传声器的影响及损害。用单只扬声器的抵消接收法的有源吸声方式对低频及窄带噪声效果良好。有效消声频率范围从50—500Hz,最佳消声指数对单频声接近50dB,对1/3oct带宽噪声18dB对1oct带宽噪声为10dB。