| 消聲器主動消聲是利用聲波之間的相消性干涉原理,使聲場局部區域聲能相互抵消,從而達到降低噪聲的目的。由于聲場的復雜性,加之實際聲源場的再現具有相當的難度,致使主動消聲方法實際應用并不理想。而有別于主動消聲的主動吸聲方法是從噪聲傳播途徑上和受聲體進行控制,它的控制目標是使入射聲波的反射系數很小或接近于零,形成“黑洞”現象,使得吸聲系數達到******,從而達到吸聲降噪的目的。 國外從20 世紀90 年代初開始對主動吸聲進行研究,但是研究成果少見報道,國內的研究目前尚是空白。本論文基于主動吸聲降噪的特點,圍繞其若干關鍵技術問題,在理論和計算等方面進行了研究與探討。論文回顧了主動消聲、吸聲降噪的發展歷史與現狀,闡述了主動吸聲降噪有待解決的關鍵技術問題,提出了論文的主攻目標和研究內容。 研究了多層均勻吸聲材料吸聲系數的理論計算方法。采用聲電類比與遞推方法推導了由穿孔板、多孔吸聲材料及空腔組成的多層吸聲結構吸聲系數計算的理論模型。通過數值計算,揭示了不同組合方式吸聲結構與吸聲系數的關系。 基于空腔深度與共振頻率的關系,提出了穿孔板主動吸聲結構的吸聲理論與方法。經過數值計算,得到了空腔深度變化與共振吸聲系數的關系,在此基礎上,提出了在穿孔板共振的條件下,通過一定流速的氣流,可進一步提高穿孔板主動吸聲結構的吸聲效果。 針對寬頻帶吸聲降噪問題,提出了基于聲阻抗的兩種主動吸聲理論與方法。第一種方法研究了移動剛性壁進行主動吸聲的方法。該主動吸聲方法由一層吸聲材料和吸聲材料背后可以移動的剛性壁組成,根據入射聲波的頻率,調節吸聲材料背后剛性壁的位置,使吸聲材料表面的聲阻抗與空氣的聲阻抗相匹配,吸聲材料的吸聲系數達到******。但是該主動吸聲方法頻率調節能力相對較差,對單一的低中頻峰值頻率較為有效。 消聲器 為此,提出了另外一種基于聲阻抗的主動吸聲方法。該吸聲方法由一層吸聲材料和吸聲材料背后的揚聲器組成,調節吸聲材料背后揚聲器的輻射阻抗,使得吸聲材料的表面聲阻抗率和空氣的聲阻抗率相匹配,從而使吸聲系數達到******,數值計算結果表明,該吸聲系統在低頻時能取得較好的吸聲效果,高頻聲通常由吸聲材料來達到吸聲降噪的目的。 |
