多孔擴散消聲器
正文
根據氣流通過多孔裝置擴散後速度或駐點壓力降低的原理研製成的一種消聲器。這種消聲器在20世紀70年代後得到發展，並廣泛用於降低風動工具、高壓設備等排放氣體時所產生的噪聲。如果在原來的排氣管 A的口中安裝一個簡單的大口徑擴散筒B（圖1,a），使氣體通過擴散筒後排放，雖然在擴散筒 B口產生的噪聲（見氣流噪聲）由於速度或壓力的降低，要比原來的排氣管A口的噴氣噪聲低，但由於A口噴氣噪聲的大部或全部還可通過B口輻射出來,所以不能達到大幅度降低噪聲的目的。多孔擴散消聲器是讓氣流通過多孔裝置而擴散（圖1，b）。由於每個孔的孔徑非常小，產生的噪聲頻譜中可聽聲成分會降低，這相當於消除了簡單擴散筒中管 A口噴氣的噪聲，從而達到了降低噪聲的目的。 原來噴氣的聲功率級和擴散後噴氣的聲功率級的差，即是多孔擴散消聲器的噪聲降低值，它和擴散的有效截面比S/A1及管A中的駐點壓力PS/P0之間的關係見圖2。S是消聲器出流面的總截面積;A1是出流的有效截面積,即氣流的有效通路截面積；PS是駐點壓力；P0是周圍大氣壓力。 氣流通過小孔會有阻力，使用這種消聲器應注意它所引起的壓降。在壓力較高（幾個或更多的大氣壓）時，多孔擴散消聲器的壓降和有效通路截面積是常數，不隨壓力變化。附表是幾種多孔擴散消聲器的壓降和有效截面積比的實驗值。由表可見，一般壓降不大，可以略而不計。 在設計多孔擴散消聲器時，既要考慮不因安裝消聲器而影響氣流的排放，又要滿足降低噪聲的要求。設計方法是由給定的管道 A口的駐點壓力(或儲氣罐的壓力),在圖2中查出滿足給定的噪聲降低值的擴散截面積比，然後由附表查出滿足這個截面積比的粉末銅圓筒或紗網的型號,用管A口的截面積乘上這個擴散比，就可得到多孔擴散消聲器的出流面的總截面積。按此面積,可將消聲器做成如圖1,b或其他任何有利於消聲器的強度、加工和實用的外形。 以上是理想情況，實際上各小孔產生的噪聲不一定能完全忽略，而且還有些未計及的實際因素，所以噪聲的降低值往往要比圖 2的值低一些。但多孔擴散消聲器降低噪聲30～50分貝是容易實現的。
為了保證排氣率，實際套用的多孔擴散消聲器的排氣面面積要比計算值稍大一些；消聲器在使用中還要定期清洗，以防塵粒堆積，堵塞氣流的通路。
參考書目
Eric J.Rathe(ed.)，Inter-noise，pp.220～226，Zürich Switzerland,1977.
