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技術(shù)前沿

多孔吸聲材料的特性【消聲器/消音器】

文字:[大][中][小] 手機(jī)頁(yè)面二維碼 2014/1/8     瀏覽次數(shù):    

蒙康公司將為您介紹阻性消聲器中多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理和影響多孔性吸聲材料吸聲系數(shù)的幾個(gè)因素。

多孔性吸聲材料要具有好的吸聲性能,就必須具備兩個(gè)重要條件:一是具有大量的孔隙,二是孔與孔之間要有連通,二者缺一不可。我司技術(shù)人員做過(guò)計(jì)算,當(dāng)聲波入射到多孔性吸聲材料表面后,一部分聲波從多孔材料表面反射,另一部分聲波透射進(jìn)入多孔材料。進(jìn)入多孔材料的這部分聲波,引起多孔性吸聲材料內(nèi)的空氣振動(dòng),由于多孔性材料中空氣與孔的摩擦和粘滯阻力等,將一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。此外,聲波在多孔性吸聲材料內(nèi)經(jīng)過(guò)多次反射進(jìn)一步衰減,當(dāng)進(jìn)入多孔性吸聲材料內(nèi)的聲波再次返回時(shí),大部分的聲波能量已經(jīng)衰減,剩下小部分的能量,其余能量則被多孔性吸聲材料損耗吸收掉。

經(jīng)我司大量的產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)踐和理論分析表明,影響多孔性吸聲材料吸聲性能的主要因素有:材料的流阻、材料的厚度、材料的容重或空隙率、溫度和濕度等幾個(gè)參數(shù)。 以下分別介紹:


1 .材料的流阻

流阻是評(píng)價(jià)吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)對(duì)空氣粘滯性能影響大小的參量。流阻的定義是:微量空氣流穩(wěn)定地流過(guò)材料時(shí),材料兩邊的靜壓差和流速之比。

流阻與空氣的粘滯性、材料或結(jié)構(gòu)的厚度、密度等都有關(guān)系。通常將吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的流阻控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),吸聲系數(shù)大的材料或結(jié)構(gòu),其流阻也相對(duì)比較大,而過(guò)大的流阻將影響通風(fēng)系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)的正常工作,因此在吸聲設(shè)計(jì)中必須兼顧流阻特性。


2 .材料的厚度

我司實(shí)驗(yàn)過(guò),吸聲材料的厚度決定了吸聲系數(shù)的大小和頻率范圍。增大厚度可以增大吸聲系數(shù),尤其是增大中低頻吸聲系數(shù)。同一種材料,厚度不同,吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性不同;不同的材料,吸聲系數(shù)和吸聲頻率特性差別也很大,需詳細(xì)了解,可以咨詢蒙康公司技術(shù)人員。


3 .材料的容重或空隙率

材料的容重是指吸聲材料加工成型后單位體積的重量。有時(shí),也用空隙率來(lái)描述。空隙率是指多孔性吸聲材料中連通的空氣體積與材料總體積的比值。

通常,我公司MES系列和PGS系列消聲器所用的多孔吸聲材料的空隙率可以達(dá)到 50%~90%。

材料的容重或空隙率不同,對(duì)吸聲材料的吸聲系數(shù)和頻率特性有明顯影響。一般情況下,密實(shí)、容重大的材料,其低頻吸聲性能好,高頻吸聲性能較差;相反,松軟、容重小的材料,其低頻吸聲性能差,而高頻吸聲性能較好。因此,在具體選型設(shè)計(jì)和使用時(shí),應(yīng)該結(jié)合待處理空間的聲學(xué)特性,合理地選用材料的容重。


4 .材料的濕度和溫度

濕度對(duì)多孔性材料的吸聲性能也有十分明顯的影響。隨著孔隙內(nèi)含水量的增大,孔隙被堵塞,吸聲材料中的空氣不再連通,空隙率下降,吸聲性能下降,吸聲頻率特性也將改變。因此,在一些含水量較大的區(qū)域,應(yīng)合理選用具有防潮作用的吸聲材料,以滿足南方潮濕氣候和地下工程等使用的需要。

溫度對(duì)多孔性吸聲材料也有一定影響。溫度下降時(shí),低頻吸聲性能增加;溫度上升時(shí),低頻吸聲性能下降,因此在工程中,溫度因素的影響也應(yīng)該引起注意。


5 .包裝護(hù)面的影響

消聲器實(shí)際應(yīng)用中,為了保護(hù)多孔性吸聲材料不致變形以及污染環(huán)境,通常采用金屬網(wǎng)、玻璃絲布、及較大穿孔率的穿孔板等作為包裝護(hù)面;此外,有些環(huán)境還需要對(duì)表面進(jìn)行噴漆等,這些都將不同程度地影響吸聲材料的吸聲性能。但當(dāng)護(hù)面材料的穿孔率(穿孔面積與護(hù)面總面積的比值)超過(guò) 20% 時(shí),這種影響可以忽略不計(jì)。


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