一、阻性消聲器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，盡管其他參數沒變，材料的吸聲系數還增加，但消聲量已有明顯下降。我們把產生這一現(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。

　　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。

　　二、共振腔消聲器的設計

　　在共振腔消聲器中，同軸式共振腔消聲器，即在氣流通道的一定位置上，局部打一定排列的孔與共振腔相連，使用最為廣泛。

　　按以下步驟進行設計

　�。�1）根據要消除的主要頻率和所要求的消聲值（倍頻程或1/3倍頻程）確定相應的K值。

　�。�2）確定K值后，按所確定的關系，求出共振腔的體積和傳導率。

　�。�3）在容積和傳導率確定后，即可設計消聲器的具體幾何參數。對于確定的共振容積來說，可以有多種不同的幾何形狀和尺寸；對于同樣的傳導率數值，也可以有多種孔徑、板厚、穿孔數的組合。

　　設計時的注意事項

　　①共振腔的尺寸應小于共振頻率相應波長的1/3，以保證共振腔可以視為集中參數元件。

　�、诖┛孜恢脩�集中共振腔的中部，所占范圍應小于共振頻率波長的1/12，穿孔不能過密或過稀，避免傳導率的降低及聲波的干涉。孔心距應大于或等于孔徑的5倍。

　　共振腔消聲器的優(yōu)點是特別適用于低、中頻成分突出的噪聲，且消聲量也比較大，這恰恰是一般阻性消聲器的弱點。其缺點是消除噪聲的有效頻率范圍窄，如果要增加共振結構的聲阻，可以適當擴展有效消聲頻率范圍。于在共振腔中增加一些較大的材料，如多孔吸聲材料，或在孔頸處貼薄而透聲的材料，如纖維布等。在實際工程中，也經常采用多節(jié)共振腔串聯(lián)的方法，把兩個以上不同共振頻率的共振腔串接起來，可以有效地擴展消聲頻率范圍。