為了提高氣化爐消聲器的消聲量,需要盡可能增大擴(kuò)張比. 這些要求要么減小主管道的截面積,要么增加消聲器的尺寸. 但在實(shí)際問(wèn)題中,潛艇內(nèi)通海管道的尺寸是給定的,不能隨意改變. 另一方面,擴(kuò)張室截面積也不能任意增大,這不但受到潛艇內(nèi)空間的限制,還受到聲學(xué)方面的限制. 以上的討論都是以平面波假設(shè)為基礎(chǔ)的,當(dāng)擴(kuò)張室截面積較大,或者聲波的頻率較高時(shí),在擴(kuò)張室內(nèi)存在高階模式的簡(jiǎn)正波,平面波理論不再適用. 也就是說(shuō),聲波會(huì)在擴(kuò)張室中部集中通過(guò)去. 這是消聲器的高頻失效現(xiàn)象. 因此消聲器能有效消聲的上限頻率即為擴(kuò)張室中傳播的****階簡(jiǎn)正波的截止頻率. 可見(jiàn),擴(kuò)張室的截面積越大,消聲的上限頻率越低,即能有效消聲的頻率范圍越窄.另一方面,擴(kuò)張室消聲器還存在消聲的下限頻率. 在低頻范圍,當(dāng)波長(zhǎng)比擴(kuò)張室、連接管等部件的尺寸大得多時(shí),氣化爐消聲器可以看成由集總聲學(xué)元件組成,消聲器的連接管具有一定的聲質(zhì)量,擴(kuò)張室具有一定的聲順,在一定的頻率下,可構(gòu)成共振聲學(xué)系統(tǒng). 消聲器的性能一般從兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià),即消聲性能和空氣動(dòng)力性能。消聲性能可以用傳遞損失和插入損失來(lái)評(píng)價(jià),空氣動(dòng)力性能可以用壓力損失來(lái)評(píng)價(jià)。 壓力損失:由于消聲器內(nèi)氣流摩擦、管道彎頭、穿孔板及管道截面突變引起的入口和出口的壓差。壓力損失越大,內(nèi)燃機(jī)的功率損失越大,油耗也越大,因此可以用油耗來(lái)評(píng)價(jià)消聲器的壓力損失。 本文將上述氣化爐消聲器的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于某型柴油機(jī)排氣噪聲的控制。首先在半消聲室內(nèi)測(cè)試了該型柴油機(jī)在標(biāo)況( 2200r /min, 20. 22kw)運(yùn)行時(shí)的排氣噪聲,測(cè)點(diǎn)距消聲器出口50cm,且與消聲器出口軸線成45°方向。測(cè)得的排氣頻譜如圖5。分析排氣頻譜圖可看出,該單缸機(jī)的排氣噪聲呈明顯的低頻特性。 |