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382 2019 年 5 月

喷口 A、B 安装消声器后噪声的频谱特性如 量有增加的趋势。整体看，噪声能量仍主要集中在
图 4、图 5所示。 中高频范围，且两个喷口具有相同的趋势。喷口 A
与图 2 所示喷口噪声频谱特性比较发现，安 消声器各频带的消声量最高可达 31 dB(A)，而喷
装小孔消声器后，20 Hz∼100 Hz 范围内的噪声 口 B 消声器最高也能达到 24 dB(A)，随着消声器
变化较小，甚至在 25 Hz 附近噪声值有所增加； 的小孔孔径从 1 mm 降低至 0.5 mm，消声效果进
100 Hz∼20000 Hz 范围内的喷注噪声有所降低，其 一步提高，频带最高消声量分别增加至 38 dB(A)
中，中高频效果尤其显著，随着频率的升高，消声 和27 dB(A)。

60 ๗ܦ٨ (1.0 mm)
ܦԍጟ/dB(A) 40 ๗ܦ٨ (0.5 mm)
50
30
20
10
0
31.5 50 80 125 200 315 500 800 1250 2000 3150 5000 80001250020000
ᮠဋ/Hz
图 4 喷口 A 安装消声器后噪声频谱
Fig. 4 Noise spectrum for nozzle A with silencer

80 ๗ܦ٨ (1.0 mm)
70
ܦԍጟ/dB(A) 60 ๗ܦ٨ (0.5 mm)
50
40
30
20
10
0
63 200 630 2000 6300 20000
ᮠဋ/Hz
图 5 喷口 B 安装消声器后噪声频谱
Fig. 5 Noise spectrum for nozzle B with silencer

公式 (4) 是前人根据普通喷口结构的大量测试
3 分析
数据归纳而来，适用于无任何附加结构的喷口，而喷
3.1 误差分析 口 A 在普通喷口结构后附加了喇叭口结构，此附加
结构对喷注噪声的影响并未在公式(4)中体现。
根据马大猷等 [2−3] 叙述，喷注噪声的理论计
在喷注噪声的组成中，湍流噪声受喷口结构的
算公式 (4) 误差一般在 2 dB(A) 左右，表 1 和表 2 的
影响程度较小，但冲击噪声受喷口结构的影响较大。
结果显示，本文计算结果基本满足该结论，但喷
文献 [3] 中提到在 3 < R < 5 之间，冲击噪声对喷注
口 A 无消声器时的噪声计算结果误差较大，达到
噪声的影响最为显著，喷口 A 的驻压比 R = 4 正处
6.9 dB(A)，远超出2 dB(A)，现对比误差进行分析。
于其间，可见喷口 A 的喷注噪声中冲击噪声的贡献
表 2 安装消声器后噪声结果 应该较为显著。因此，喷口 A 喷注噪声的误差可能
Table 2 Results of injection noise with 是由于附加喇叭口结构对其冲击噪声产生了较大
silencers 影响，致使喷注噪声出现了明显误差，而喷口 A 消
(单位：dB(A))
声器及喷口 B 消声器等喷注噪声主要受冲击噪声
消声器 测量 计算 误差
A 消声器 (1 mm) 64.7 66.5 −1.8 影响较小，附加喇叭口结构未对其产生较大影响，因
A 消声器 (0.5 mm) 59.0 57.6 1.4 而误差较小。
B 消声器 (1 mm) 82.4 84.8 −2.4 文献[10]中采用数值仿真方法研究了驻压比在
B 消声器 (0.5 mm) 76.3 75.9 0.4
3∼7 范围内喷口后附加楔形结构 (相当于半个喇叭