影响多孔吸声材料性能的因素
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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