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性能特点和作用说明 |
柴油发电机的排气消声器降噪原理与效果 |
排气噪声是工程机械的主要噪声源之一，消声器作为柴油发电机组排气系统的主要消声装置，其性能好坏决定着的噪声水平。柴油发电机的消声器也称为声音衰减器，旨在减少不同类型设备产生的声音。消声器通常安装在柴油发电机的排烟管前端，它们有助于最大限度地减少声音输出。若与柴油发电机的尾气净化装置同时使用，其降噪效果更加明显。近年来，随着噪声法规的日益严格，对消声器的设计要求也逐渐提高，，从而导致排气基频及其倍频呈现出低频化的特征。工程机械排气噪声是以中低频为主的宽频噪声，因此要求消声器在兼顾全频段消声的基础上具有优异的中低频段消声特性。
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消声器结构剖析图 |
一、消音器降噪原理
柴油发电机排气消声器主要从消声性能、空气动力性能与结构性能三个方面进行分析，它应有较高的、频带较宽的消声量、较小的阻力损失及结构简单等特点。柴油发电机机排气消声器，通常设计成微穿孔板阻抗复合式，它在低、中、高频都具有较高的消声量，能够承受高温和气流的冲击，阻损低，再生噪声小，消声量可达20dB（A）以上。常用微穿孔板阻抗复合式消声器结构。
1、设计原理
这种消声器特别是微穿孔管段的有关理论和计算方法还不完善，一般须通过实验测量后方可评价其性能优劣。
因消声器的膨胀比m（m=D2/d2）与消声量关系较大，故设计时要合理选择，一般宜控制在4～15之间，在一定范围内，m越大，消声效果越好，但m不能太大，否则膨胀室截面过大，使中、高频声波在消声器内不以平面波形式传播，而呈束状波通过，遂导致消声量显著下降。在低频范围内，当波长比膨胀室尺寸大得多时，由于膨胀室自身相当于一个低通滤波器，因此会影响柴油发电机消声器有效的低频消声范围。
2、穿孔板吸声结构的主要指标
吸声系数和频带宽度主要由穿孔率和孔径确定。微穿孔板的孔径在0.5～1mm范围，穿孔率在1%～3%比较好，厚度一般在0.5～1mm之间。通常多采用双层微穿孔板，以达到宽频带与高频吸收，前面接近气流的一层穿孔率有时略高于后层，前、后腔深可相同也可不同，但前、后腔深比例不宜大于1:3。
二、消声器的分类
排气消声器的主要结构有阻性、抗性和阻抗复合消声器3种。
1、阻性消声器
在阻性消声器中，噪声声波通过消声器通道时，吸声材料使声能转化为热能，起到消声作用。阻性消声器的性能取决于吸声材料的性能。柴油机的噪声频率主要分布在中低频区，特别是在低频区噪声值最高。一般吸声材料在低频时吸声系数很小，吸声性能较差，所以不宜采用阻性消声器作为柴油机的排气消声器。由于它的中高频消声效果好，所以特别适用于消减增压柴油发电机的进气噪声。
2、抗性消声器
抗性消声器是根据声波的滤波原理而设计的，其性能主要取决于几何尺寸和形状。它由膨胀室或共振腔与一些有限长的管子适当组合起来，利用管道截面的突然变化使沿管道传播的某些频率或频段的噪声部分地反射回去，使部分噪声不能通过消声器。抗性消声器主要用于消减中低频噪声。柴油机主要噪声分布在中低频区域内。所以，选用抗性消声器是比较合理的。
3、阻抗复合消声器
阻抗复合消声器是综合抗性和组性的不同特点，能在更宽的频率范围内具有良好的消声效果。
三、康明斯干式消声器
常规型通风排气消声器，如微孔板式消声器和带有吸音填料的消音器要是使用在这种环境下，是绝不可取的，原因是其只能起到一时的消声降音。
（1）因其在使用过程中柴油发电机所排出烟气有一定含量的烟尘，且含有一定的油性，所以这些烟尘极易附和在微孔板上或具它吸音填料体上造成消声贝率骤然下降，达不到理想的消声降噪效果；
（2）因油性的烟尘附和在吸音体上是极难将其清除的，即使护面结构上的尘泥去除了，可内吸音填料层却因在含油尘工况下运行失去了多孔透气的吸音功效，所以此类消声设备运行周期短，在含有一定烟尘及粉尘的排气条件下不宜采用。
依上述情况，康明斯干式消声器采用了扩张及共振原理将两种抗性消声机理完美结合应运，解除了柴油发电机排气口消声的难点，且达到理想之效果。根据您的需求可在柴油发电机消声器的排气口处加装过滤装置。
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