消声器的种类有哪些？

消声器的型式很多，主要有阻性和抗性、阻抗复合型以及喷注耗散型等，部分消声器型式 

如图10-9所示。除(1)～(7)为阻性消声器，(12)、(13)为阻抗复合型消声器外，其余均属于抗性消声器。

1．阻性消声器

阻性消声器，亦称吸收消声器（absorptive muffler），是利用吸声材料的吸声作用，使沿通道传播的噪声不断被吸收而逐渐衰减的装置。把吸声材料固定在气流通过的管道周壁，或按一定方式在通道中排列起来，就构成阻性消声器。其消声原理是：当声波进入消声器，便引起阻性消声器内多孔材料中的空气和纤维振动，由于摩擦阻力和粘滞阻力，使一部分声能转化为热能而散失掉，起到消声作用。

阻性消声器对中高频范围的噪声具有较好的消声效果，应用范围很广。它的型式有直管式、片式、蜂窝式、折板式、声流式、弯管式和迷宫式等多种，如图10-9中（1）～(7)所示。

2. 抗性消声器

抗性消声器，亦称反应消声器（reactive muffler），是由声抗性元件组成的消声器。声抗性元件类似于交流电路中的电抗性元件电容或电感，是对声压的变化、声振速度变化起反抗作用的元件，它们不消耗声能，但可贮蓄与反射声能。抗性消声器的特点是：它不使用吸声材料，而是在管道上连接截面突变的管段或旁接共振腔，利用声阻抗失配，使某些频率的声波在声阻抗突变的界面处发生反射、干涉等现象，从而达到消声的目的。抗性消声器对低中频范围的噪声具有较好的消声效果，它的型式有扩张室式、共振腔式、微穿孔板式和干涉型等多种，其结构简图见图10-9，(8)和(9)均是扩张室式，(10)是共振腔式，(11)是微穿孔板式，（14)是干涉型。

（1）扩张室消声器。扩张室消声器也称为膨胀室消声器，由管和腔适当组合而成，分为单节式和多节式，见图10-9(8)和(9)。它是利用管道截面的突变（即声抗的变化）使沿管道传播的声波向声源反射而通不过消声器，从而使声能反射回原处，达到消声目的。

单节扩张室消声器只能对某些频率成分起消声作用，而让另一些频率成分顺利通过，由于噪声的频率范围一般较宽，因而必须对扩张室消声性能进行改善处理。一般采用以下两种方法：①在扩张室消声器两端插入内接管，插入长度分别取为扩张室长度的1/2和1/4；②用多节不同长度的扩张室串联，使它们的通过频率互相错开，以提高总消声量和改善消声器的频率特性。在工程实际中，为了获得较高的消声效果，通常将这两者结合起来应用。

（2）共振腔消声器。共振腔消声器消声原理是利用声波频率与共振腔固有频率一致时对声能的衰减达到最大进行消声。与扩张室消声器相比，共振腔消声器具有消声频带较窄，在共振频率附近消声量较大的特点，适用于具有单峰值频率、且峰值较突出的高噪声场合。设计时要求共振腔消声器的共振频率与声波的主频率一致。图10-9(10)为旁支式和同心式共振腔消声器结构简图。

（3）微穿孔板消声器。微穿孔板消声器是利用微穿孔板吸声结构制成的消声器，是我国噪声控制工作者研制成功的一种新型消声器。它的消声原理实际上与共振腔消声器相同，其特点是不采用任何多孔吸声材料，而是在薄金属板上钻许多微孔起到吸声作用，故可作为阻性消声器处理。通过选择微穿孔板上的不同穿孔率与板后的不同腔深，能够在较宽的频率范围内获得良好的吸声效果。微穿孔板消声器的型式如图10-9(11)所示。

（4）干涉型消声器。干涉型消声器是利用支管长度比主管长度长，并且多出的长度正好是1/2声波波长的奇数倍，如图10-9(14)所示，这样支管声波与主管声波在振幅上相等，而在相位上相差180°的奇数倍，从而达到相互干涉而抵消，来实现消声的目的。干涉型消声器适用于消减某保持不变的单一频率的噪声，对于宽频带噪声，这种型式消声器无效。

近代出现的电子有源消声器也是利用声波的干涉来消声的，故也属于干涉型消声器。它对于低频噪声的控噪、个人防噪和局部防噪尤为合适。图10-10是管道上使用电子消声器的基本原理图。传声器2接受从噪声源1传来的噪声，经过电子线路的相移、放大后，由扬声器3辐射二次噪声。调节放大倍数和改变相移（延迟时间），便能使管道“下游”的噪声得到控制。

3. 阻抗复合型消声器

阻抗复合型消声器（hybrid muffler），就是将阻性消声部分与抗性消声部分串联组合而形成，如图10-9中(12)、(13)分图所示。一般阻抗复合型消声器的抗性在前，阻性在后，即先消低频声，然后消高频声，总消声量可以认为是两者之和。但由于声波在传播过程中具有反射、绕射、折射、干涉等特性，其消声量并不是简单的叠加关系。阻抗复合型消声器兼有阻性和抗性消声器的特点，可以在低、中、高的宽广频率范围获得较好的消声效果。

4．喷注耗散型消声器

喷注耗散型消声器（jetting muffler）用于控制喷注噪声（也即排气放空噪声），它是从声源上降低噪声的，常用的耗散型消声器有:小孔喷注消声器、节流降压消声器与多孔扩散消声器等型式。

（1）小孔喷注消声器。由于喷注噪声的峰值频率与喷口直径成反比，减小孔径虽然使高频声增高，但人耳听不见，而人耳所能听得到的低频声却降低了。小孔喷注消声器就是采用这种原理，将一个喷口喷注改用许多足够小的小孔喷注，使噪声能量从低频移向人耳不敏感的高频范围，从而使干扰噪声减少，但排气量保持不变。图10-11所示是小孔喷注消声器的示意图。

显然，小孔的直径越小，这种消声器的消声量越显著。一般孔径减半，可使消声量提高9dB(A)。从便于加工和避免堵塞考虑，小孔孔径D以1～3mm为宜。如果孔径大于5mm，小孔的消声效果就会降低而成为大孔扩散器。另外，各小孔之间的距离B不能太小，以免各小孔的小喷注再汇合成大喷注，降低消声效果。孔心距可用下式估算：

       (10-28)

（2）节流降压消声器。节流降压消声器的原理是节流降压作用，它一般由多级节流孔板串联而成，其相邻级的孔板间隙为均压的腔室，这样就把原来的高压气体直接喷注排空的一次大的压力降分散成为多级的小压力降。图10-12为高压排气中采用的一种节流降压消声器的示意图，消声值为23dB(A)。

（3）多孔扩散消声器。多孔扩散消声器是利用烧结的金属或塑料、多孔陶瓷、多层金属丝网等多孔材料来降低空气动力性噪声，其结构如图10-13所示。排放气流被带有的大量细小孔隙(孔径达10^-2µm)的多孔材料滤成无数个小的气流，降低了气体压力，大大减弱了辐射噪声的强度。同时这类多孔材料还具有阻性材料的吸声作用。多孔扩散型消声器中的各小孔间的中心距与孔径之比比较小，不能忽略孔后气流混合后产生的噪声，这是其与小孔喷注消声器的不同之处。设计这种消声器的有效出流面积要大于排气管道的横截面积，如果扩散面积足够大，它可比小孔喷注消声器的降噪效果还要好，可以取得30～50dB(A)的消声效果。