高壓放空排氣噪聲及控制 |
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高壓放空排氣噪聲是排氣噴流噪聲的一種。排氣噴流噪聲的特點是聲級高頻帶寬，傳播遠。排氣噴流噪聲是由高速氣流沖擊和剪切周圍靜止的空氣，引起劇烈的氣體擾動而產生的。 在噴口附近（在噴口直徑D的4-5倍范圍內），氣流繼續保持噴口處的流速成前進。這個區域叫直流區。在這個區域內，存在著一個射流核心，在核心周圍，射流與卷吸進來的氣體激烈混合，輻射的噪聲是高頻性的。 在噴口稍遠的地方（約5D-15D）為混合區，在這個區域裡，氣流與周圍大氣之間進行激烈地混合，引起急劇的氣體擾動，射流寬度逐漸擴展，產生的噪聲最強。 在離噴口更遠的地方（15D以外），稱為渦流區，在這個區域裡，氣流寬度很大，速度逐漸降低以至消失，形成渦流的強度反復地減小，產生的噪聲是低頻性的。 Lighthill首先分析瞭噴註氣流均勻，中間無障礙物即噴註中隻有四極子聲源的情況，得到湍流噪聲功率與流速成八次方的定律。 對於阻塞噴註，試驗證明，氣室壓力超過臨界條件繼續增加時，雖然噴註速度保持局部聲速成不變，但噪聲仍要增大。馬大猷教授等得到噴註湍流噪聲的聲功率W與註點壓力P1的經驗公式為 W=KP(P1-P2)4D/(P-0.5PO)PO2 (1) 在噴註90方向上，離噴口1M處的聲壓級 L為： LP=80+20lg(P1-PO)/(P1-0.5PO)PO+20lgD dBA (2) 式中： P1---註點壓力 D----噴口直徑
利用燒結金屬，燒結塑料，多孔陶瓷等控制排氣噴流噪聲，這些材料有大量的微小孔隙（達絲米級），可以透氣和滲水。用這類材料制成的消聲器稱之為多孔材料擴散消聲器，利用多孔材料的透氣性，使排氣流被濾成無數個小的氣流，氣流的壓力被大大降低，流速成也被擴散減少。從而，輻射的噪聲強度也就大大減弱。 我國自七十年代末以來，在排氣放空噪聲的機理和控制技術方面，進行瞭大量首創性的研究和實際應用工作，提出瞭阻塞情況下，降低排氣噪聲的理論，並把這些理論付之實際，得到很好的效果，根據四種消聲原理設計的復合式消聲器，如節流降壓與小孔噴註復合消聲器，節流與擴容式復合消聲器等，對我國排氣噴流噪聲的控制起到瞭積極的推動作用。這方面的有些成果已超過瞭目前國際水平。 |
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