[发明专利]一种提高管道低频降噪声衬降噪效果的方法和声衬

说明书

本发明涉及管道降噪技术领域，具体为一种提高管道低频降噪声衬降噪效果的方法和声衬，其是通过增设分隔板从而增加进入到声衬吸声单元空腔内噪声的流道长度来提高降噪效果的。本发明所提供的技术方案，可在有限的声衬安装高度范围内，设计延长吸声单元空腔深度的声衬结构，并有效拓宽共振吸声频段，且不会降低单位面积上的吸声能力，保证整体的降噪量，还能安装在各种形状的管道内壁上，满足气动型面要求，不增加风阻，不减少气流量。

技术领域

本发明涉及一种提高管道低频降噪声衬降噪效果的方法和声衬，属于管道降噪技术领域。

背景技术

管道噪声指管道运行时，因振动、内部介质流动摩擦、碰撞或扰动发生的噪声，如中央空调管道、输气管道、通风管道中的噪声，以及鼓风机、发动机等工业设备的进、排气噪声等，这些噪声除给设备本身带来危害外，还严重影响了人们的身心健康，因此，有必要采取相应的降噪措施对其进行控制。

目前，在刚性的管道内壁上安装声衬(一种降噪结构)，使普通管道变为消声管道，是一种常规且有效的降噪措施。常见的声衬为采用多孔材料吸声，当声波进入多孔材料内部后，受摩擦力和粘滞力作用，一部分声能将转化为热能，衰减声波，从而达到吸声的目的，其特点是在中高频段降噪效果显著，有效降噪频带较宽，但其材料易老化，且在高速气流下存在逸出风险，一般只适用于无流速或低流速、低振动的环境。为了解决上述问题，基于亥姆霍兹共振器原理，人们又采用了微穿孔板来作为降噪声衬使用，并在其背后留有一定深度的空腔，利用微穿孔板上的孔内与背后空腔内的空气层形成共振作用而有效吸声，由于微穿孔板一般采用金属材质，强度高、抗老化，因此适用于高气流、高振动、高风压的环境，弥补了多孔材料吸声的不足，但微穿孔板的降噪频带一般较窄，且微穿孔板通常较薄，为提升整体结构的刚度和强度，需在微穿孔板后安装蜂窝管、四边形栅格等结构，使背后空腔被分隔成一个个腔管式的空气柱，每个空气柱的入口为微穿孔板上的多个微孔，微穿孔板形成的声衬的吸声频率与微穿孔板的孔径大小、穿孔率、板厚以及微穿孔板背后的空腔深度等参数有关，其中起决定性作用的是空腔深度，空腔深度越大，共振吸声频率越低，但在实际工程中，由于管道尺寸的限制，可用于安装声衬的总高度也同样受到限制，这就导致了即使采用最大空腔深度也不能达到所需的更低的共振吸声频率，进而无法满足低频降噪的要求。

现有技术中，如专利号为“CN201420251826.0”，专利名称为“低频吸声结构”的中国专利，其包括朝向声源一侧的微穿孔板，微穿孔板与背板相对，四周由侧板将二者连接，微穿孔板与背板之间为空气层所在的背腔，存在的不足有：1、仅适用于静态，即无气流环境；2、仅通过孔径、穿孔率和板厚等影响很小的参数设计共振吸声频率，设计的范围很小，其共振吸声频率依然主要取决于既有空腔深度。再如专利号为“CN201911043642.9”，专利名称为“一种超薄多吸收峰低频吸声器”的中国专利，其包括穿孔盖板、内嵌圆孔、螺旋分隔板、无孔挡板、底板和一个或多个穿孔挡板，存在的不足有：1、穿孔盖板上只有一个孔，相比单位面积上存在多个孔的微穿孔板，其单位面积的吸声能力较差；2、结构为平面板状，不适用于圆弧面的管道内壁。又如专利号为“CN201720202289.4”，专利名称为“适用于气流环境下的吸声模块”，包括护面层、过滤层、中高频吸声层和低频吸声层，存在的不足有：1、有约2/3的面积未开孔，其单位面积的吸声能力较差；2、其采用的吸声材料在高速气流下存在逸出风险；3、多层复合时通过胶粘存在容易堵孔、不抗老化、强度差、不耐高速气流等缺陷。

综上可见，如何在有限高度的声衬安装空间内，针对低频设计，提高低频段降噪效果，同时不能降低单位面积的吸声能力，且还要保证声衬的结构能适应圆弧面、平面等各种安装型面，并具备足够的强度和刚度，能适应管道内高速气流环境，是当前面临的问题。

发明内容

本发明提供的一种提高管道低频降噪声衬降噪效果的方法和声衬，可在有限的声衬安装高度范围内，设计延长吸声单元内噪声流道长度的结构，并有效拓宽共振吸声频段，保证整体的降噪量。