上限失效頻率及其控制

　　阻性消聲器的氣流通道截面不宜過大，對于一定截面積的氣流通道，當入射聲波頻率高至一定限度時，相應的聲波波長與氣流通道寬度（或直徑）相比較短，聲波將以窄束形式沿通道傳播，不與或很少與吸聲飾面作用，導致了消聲器的消聲量明顯降低。 圖5-2-44是氣流通道間距為400mm時，不同長度的消聲器的消聲頻率特性。從圖上可以看出，在2000Hz以上的高頻區(qū)域，盡管其他參數(shù)沒變，材料的吸聲系數(shù)還增加，但消聲量已有明顯下降。我們把產(chǎn)生這一現(xiàn)象所對應的頻率定義為上限失效頻率，也稱之為高頻失效頻率。

　　從上式可以看出，在聲速一定條件下，消聲器的通道平均尺寸（通道寬度或直徑），決定了它的上限失效頻率，在大于 上的頻率范圍內，消聲器的消聲量有明顯下降。

　　在頻率高于上限失效頻率時，頻率越高，消聲量下降越高，高于上限失效頻率的消聲量降低值可以用下式進行估算： 式中： ——高于上限失效頻率的某倍頻帶的消聲量，dB； ——高于上限失效頻率的倍頻帶數(shù)； ——上限失效頻率處的消聲量，dB.

　　在進行消聲器的設計時，對于小流量的細管道，可采用直管式消聲器。但當流量較大時，通道面積也較大，相應的上限失效頻率較低，導致了調頻區(qū)域消聲效果很差，其結果是消聲器總的消聲量也不會很高。在這種情況下，要想增加直管式消聲器的消聲量，只能設法增加吸聲飾面的表面積，也就是增大通道截面的周長或者增加消聲器的長度。當然，從公式中也可以看出，減少通道的截面積也可以增加消聲量，但卻會由于流速的增加而引起加大阻力的損失。若要在比較寬的頻帶范圍內獲得足夠大的消聲量，可以采用片式或蜂窩式消聲器結構，把大的消聲器通道分成若干小的通道，每個通道的截面積小了，提高了上限失效頻率，同時增加了吸聲面的表面積而增大了消聲量。

　　片式消聲器的消聲量和通道的寬度有關，保證通流面積不變情況下，通道寬度越小，消聲量越大。

　　在通道寬度確定之后，片式消聲器的氣流通道高度和通道數(shù)目直接影響消聲器空氣動力指標的好壞。一般通道寬度可取100~250mm，吸聲層厚度可取50~100mm.

　　直角彎道消聲器就是利用在彎頭通道的內壁襯貼吸聲材料，來達到提高中、高頻消聲目的。