影响多孔吸声材料性能的因素

2019-8-29 10:18| 发布者: weixin| 查看: 1034| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 同种材料，厚度增加一倍，吸声最佳频率向低频方向近似移动一个倍频程

　　厚度对吸声性能的影响

　　不同厚度的超细玻璃棉的吸声系数

　　  · 同种材料，厚度增加一倍，吸声最佳频率向低频方向近似移动一个倍频程

　　  · 厚度越大，低频时吸声系数越大;

　　  · >2000Hz，吸声系数与材料厚度无关;增加厚度，可提高低频声的吸收效果，对高频声效果不大。

　　理论证明，若吸声材料层背后为刚性壁面，最佳吸声频率出现在材料的厚度等于该频率声波波长的1/4处。使用中，考虑经济及制作的方便，对于中、高频噪声，一般可采用2～5cm厚的成形吸声板;对低频吸声要求较高时，则采用厚度为5～10cm的吸声板。

　　孔隙率与密度对吸声性能的影响

　　孔隙率，材料内部的孔洞体积占材料总体积的百分比。

　　  · 一般多孔吸声材料的孔隙率>70%;

　　  · 孔隙率增大，密度减小，反之密度增大;

　　  · 孔隙尺寸越大，孔隙越通畅，流阻越小。

　　  · 在稳定气流状态下，吸声材料中的压力梯度与气流线速度之比。

　　5cm厚超细玻璃棉的密度变化对吸声系数的影响

　　密度太大或太小都会影响材料的吸声性能。若厚度不变，增大多孔吸声材料密度，可提高低中频的吸声系数，但比增大厚度所引起的变化小，且高频吸收会有所下降。一种多孔吸声材料对应存在一个最佳吸声性能的密度范围。

　　空腔对吸声性能的影响

　　背后空气层厚度对吸声性能的影响

　　空腔，材料层与刚性壁之间一定距离的空气层。

　　  · 吸声系数随腔深D(空气层)增加而增加;

　　  · 空腔结构节省材料，比单纯增加材料厚度更经济。

　　多孔材料的吸声系数随空气层厚度增加而增加，但增加到一定厚度后，效果不再继续明显增加。

　　  · 当腔深D近似等于入射声波的1/4波长或其奇数倍时，吸声系数最大;

　　  · 当腔深为1/2波长或其整倍数时，吸声系数最小;

　　  · 一般推荐取腔深为5～10cm;

　　  · 天花板上的腔深可视实际需要及空间大小选取较大的距离。

　　护面层对吸声性能的影响

　　实际使用中，为便于固定和美观，往往要对疏松材质的多孔材料作护面处理。

　　护面层的要求：

　　  · 良好的透气性;

　　  · 微穿孔护面板穿孔率应大于20%，否则会影响高频吸声效果;

　　  · 透气性较好的纺织品对吸声特性几乎没有影响。

　　  · 对成型多孔材料板表面粉饰时，应采用水质涂料喷涂，不宜用油漆涂刷，以防止涂料封闭孔隙。

　　使用环境对吸声性能的影响

　　温度：

　　  · 温度引起声速、波长及空气粘滞性变化，影响材料吸声性能。

　　  · 温度升高，吸声性能向高频方向移动;

　　  · 温度降低则向低频方向移动。

　　湿度：
　　  · 空气湿度引起多孔材料含水率变化。

　　  · 湿度增大，孔隙吸水量增加，堵塞细孔，吸声系数下降，先从高频开始。

　　  · 湿度较大环境应选用耐潮吸声材料。

　　气流：

　　  · 通风管道和消声器内气流易吹散多孔材料，吸声效果下降;

　　  · 飞散的材料会堵塞管道，损坏风机叶片;

　　  · 应根据气流速度大小选择一层或多层不同的护面层。

　　阻燃吸声板

　　外墙保温吸声层

　　羊毛阻燃吸声板

　　注意特殊的使用条件，如腐蚀、高温或火焰等情况对多孔材料的影响。

　　来源：整理自百度文库《噪声控制技术——吸声》PPT讲义

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