穿孔管拆卸式消声器及其性能测试技术研究

穿孔率是决定穿孔管消声器消声性能的重要因素。提出一种穿孔管可拆卸式消声器结构，可以在腔体体积不变的前提下，将穿孔率不同的穿孔管置入消声器内部，完成对消声器传递损失的控制。采用有限元法对其消声性能进行了仿真，结果表明：穿孔管消声器是扩张腔与亥姆霍茨共振消声器的组合，当穿孔率小时，传递损失主要表现为共振峰特性，抑制噪声的带宽受限；当穿孔率增大时，传递损失曲线呈现明显的拱形特征，穿孔率越大越接近扩张腔消声器特性。设计了用于消声器性能测试的阻抗管测试系统，采用LABVIEW编制了相关的采集、分析程序；测试结果表明在低频部分，可以通过穿孔率对消声器的传递损失进行控制，验证了仿真结果的正确性。

消声器是噪声控制中的常用元件，广泛的应用于动力机械，管道以及生产生活中[1]。评价消声器声学性能主要参数包括：插入损失、降噪量及传递损失。由于传递损失是消声器的固有特性与结构参数有关，而与作用在消声器上的声源无关，因此通常被作为消声器性能分析计算及结构设计的主要评价依据[2]。消声器设计结构一旦确定，其传递损失随之固定不变。因为它具有明显的频率选择特性，所以特别适用于在管道噪声频谱中具有明显峰值特征的情况。

而动力机械在不同的工况下，噪声频率会发生偏移， 原有消声器的性能将极大衰减。通过改变消声器腔体体积、小孔孔径以及小孔直径可以改变消声器的敏感频率，可以实现对不同频率噪声的抑制作用。

穿孔管消声器是亥姆霍茨消声器的一种形式，改变孔径相当于改变穿孔率，因此可以通过穿孔率的变化对消声器的传递损失进行控制。学者们对穿孔率对消声器性能的影响主要集中在仿真技术研究，然后根据仿真结果制作加工特定的消声器。当动力机械的运行工况发生变化，需要调整穿孔率时，须将整个消声器进行更换，一定程度上增加了测试成本，降低了测试效率。本文提出一种穿孔管可更换式消声器结构，可以通过不同穿孔率的穿孔管对消声器的传递损失进行控制。

2. 穿孔管可拆卸式消声器 抗性消声器是通过管道内声学特性的突变处将部分声波反射回声源方向，通过反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能以达到消声目的的消声器，主要适用于主要适合于消除低、中频率的窄带噪声。按照消声原理的不同，抗性消声器可分为扩张式消声器，共振式消声器，干涉式消声器以及穿孔板式消声器等[3]。一般更适合于低、中频段。扩张式消声器对中低频噪声有着较好的抑制，然而随着截面的突变带来较大的压力损失，尤其是流速较高的气流经过多个腔体的复杂扩张式结构时将产生较大的阻力损失，并引起较大的气流噪声，降低了消声器的性能。因此一系列能够改善消声器的阻力特性和气流噪声水平的复合型消声器应运而生，如穿孔管式消声器。穿孔管消声器具有良好的消声性能和较小的阻力损