排气管消声器原理来袭，聊一聊消声器

消声器

silencer，muffler，

sound attenuator，sound absorber

允许流动介质通过的同时有效抑制噪声产生或抑制噪声传播的器件。它安装在流动介质通过的管道（或通道）中（管道的入口处、出口处、或入出口之间的任意位置），如高压气体泄气口，通风机、鼓风机、空压机、发动机的进气或排气管道（通道），通风空调风管等，是一种特殊的声学和流体力学管道器件。消声器设置的目的是以最小的流动阻力代价实现抑制噪声传播的目标。

只要在声源处空气声不能被控制时，使用消声器就是一种在传播路径上降低噪声的非常有效的方法。

消声器可以根据不同的消声原理分类，也可以根据不同的应用领域或应用目标分类，现在已形成的分类主要有：阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、排气放空消声器等。

下图为各种形式的消声器在通风系统应用的示意。

①冷却塔排气阵列消声器；②冷却塔进气片式消声器；③矩形管道消声器；④圆形管道消声器；⑤阵列式消声器；⑥弯头形消声器；⑦百叶式消声器；⑧外扩式管道消声器。

消声器评价

evaluation of silencer

消声器评价也称性能评价。主要的评价指标是传递损失（传声损失）、插入损失、压力损失（或压力损失系数）、排气背压差、气流再生噪声声功率级及其频谱。

消声器的作用是降噪，评价要以声源特性和期望的降噪结果为前提，根据声源的强弱、频率特性、降噪目标点达到期望结果的前提下，通风（进气或排气）阻力（压力损失、全压损失系数、背压差）要尽量的小，占用空间要尽量的小。

因此，针对不同的声源和不同的使用环境，会有不同的评价（优劣排序）。

定性而言，消声是目的，传递损失越大越好；压力损失和再生噪声是代价，是负作用，越小越好。

其他评价指标有寿命、防火、耐温、耐候、耐腐蚀、刚度强度、抗冲击、占用空间的大小、造价等等。

插入损失

insertion loss 

在声源到控制点的传播路径上设置消声器前后，声源在传播路径上对外辐射噪声的声功率级差值，以dB表示。

插入损失除了与消声器本质的消声性能有关外，也与应用消声器的具体条件和环境有关，同一台消声器用在不同的场合，其插入损失值不一定相等，如果条件所限只能测定插入损失，则应把测定插入损失的特定条件和环境详细列明，比如满足某测量标准条件下的插入损失。按GB/T25516-2010 /ISO 7235:2003 标准测定的消声器插入损失，约等于消声器的传递损失。

传递损失

transmission loss 

传递损失也称传声损失，是入射到消声器进口的声功率级与透射出消声器出口的声功率级差值；

传递损失值只与消声器本体相关，是评价消声器消声性能的优选评价指标，但是，消声器的传递损失，难以直接测量，一般需要设计创造可控的环境和条件，通过测量插入损失或声压级差换算得到。消声器实验室测量标准，GB/T 25516 / ISO 7235 就是通过测定消声器的插入损失，得到消声器的传递损失。

消声器压力损失

pressure loss of silencer

没有特别声明的情况下，压力损失特指总压损失（或称全压损失，总压或全压，是动压与静压的总和）。流体通过消声器前后的总压差值，称为压力损失（总压损失/全压损失）。当管壁没有流体泄漏，管径相等时，流体的动压不变，总压损失等于静压损失。可以通过测量消声器入口端和出口端的静压差，得到消声器的压力损失。消声器的压力损失越小越好。

消声器的总压损失与通过流体的动压之比，称为总压损失系数。当流速大到一定程度以后，总压损失系数为定值。这样，消声器的总压损失与流速的平方成正比。

因此，采用总压损失系数来评价消声器的能耗指标，更加简单明了。

在相同的流量和相同的消声效果前提下，总压损失越小越好。

对于应用在排气放空场合的消声器，由于气体要从高压状态转变为常压（大气压）状态，压力损失是不需要避免的，而且是一个定值（高压气体的压强与大气压的差值），消声器的压力损失系数不同，影响的是其排放（释放）的时长，因而无所谓负作用。排气放空消声器把转换为声能的部分势能转换为热能，因而降低了噪声。

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来源：原创 方庆川 - 话说消声器