Page 100 - 《应用声学》2020年第3期

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可以看出金属烧结丝网作为内流构件具有非 过各种组合金属烧结丝网后的噪声都得到大大衰
常大的压力损失系数 ξ，各种组合的损失系数范围 减，其中双26层组合的气流噪声由入口截面158 dB
约为 67∼378。在风洞稳定段的常用速度范围内，不 降低为出口截面137 dB，总降噪量达到21 dB，将进
同入口气流速度下压力损失系数基本保持不变。因 入风洞试验段的气流噪声控制到了理想水平。
此可以通过无量纲损失系数 ξ 估算不同来流速度和
178
120ᄬ12ࡏ 120ᄬ26ࡏ
运行压力下的气流总压损失。另外，测试结果表明 120ᄬ12ࡏ+160ᄬ12ࡏ 160ᄬ26ࡏ+12ࡏ+6ࡏ
170
多层烧结丝网前后的压力降不是单层丝网压力降 162 120ᄬ26+160ᄬ26ࡏ 160ᄬ26ࡏ
简单线性叠加的结果，略偏小，如 120 目 12 层和 26 SPL/dB 154 དྷፇˍᎪ߷ᜉͯᎶ
层的 ξ 值分别为 68 和 123。而分层布置的烧结丝网
146
压力损失基本保持为多层叠加之和。风洞常温常压
138
运行条件下，测试得到的最大压力降约 39 kPa，该
130
压力降对于暂冲式风洞而言主要影响气源的运行 ܸनᝈК԰ ܸनᝈѣ԰ ᚄ቗٨Ғ ஆ᎖඀Ғ តᰎ඀Οܞ ಩ॷื
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截止压力，是可以接受的。但对于压缩机驱动的连
续式风洞而言，烧结丝网压力损失过大，一般很少 图 6 不同规格烧结金属丝网消声量
采用。 Fig. 6 Noise reduction values of of varies sintering
(2) 气流脉动衰减 metal screen
图 5 给出了风洞增压状态下气流经过双 26 层 图 7 给出了双 26 层组合烧结丝网组合入口和
组合金属烧结丝网前后的气流速压脉动情况对比 出口截面 1/3 倍频程频谱特性。可以看出全频带范
曲线。可以看出金属烧结丝的网孔隙对抑制气流脉 围下烧结丝网均具有较强的消声能力。特别是当频
动具有非常突出的效果。烧结丝网前的速压最大波 率大于 10 kHz 和低于 300 Hz 时，消声效果相对更
动量达到 380 Pa，而烧结丝网后的速压波动量衰减 佳，在频率150 Hz 附近烧结丝网的单频降噪量达到
至68 Pa以下，衰减量达到约82%。这是由于风洞上 27 dB。在频率在 (0.4∼0.6) kHz 区间，其消声效果
游阀门和大开角段后湍动能极高的气流进入烧结 均相对较弱，但消声量也达到平均约14 dB。没有出

丝网后，大的漩涡被破碎成极小的漩涡，能量被孔隙 现类似金属微穿孔板消声器在低频下声压级明显
壁的摩擦及空气黏滞阻力所消耗。 放大的现象 [7] 。

1.4 150
དྷፇˍᎪҒ
1.2 140 དྷፇˍᎪՑ
q/kPa 1.0 SPL/dB 130
0.8
དྷፇᎪՑ དྷፇᎪҒ 120
0.6 110
0.4 100
0 5 10 15 20
10 1 10 2 10 3 10 4 10 5
t/s f/Hz
图 5 烧结金属丝网前后截面速压脉动 图 7 烧结金属丝网消声 1/3 倍频程特性
Fig. 5 Pressure fluctuation of flow before and af- Fig. 7 Frequency spectrum characteristic of 1/3
ter sintering metal screen noise octave for sintering metal screen

(3) 降噪性能 另外，相关研究表明金属烧结丝网在孔径和厚
金属烧结丝网前后截面声压级的差值定义为 度一定的情况下，孔隙率越高，内部通道越复杂，吸
其降噪量。试验段马赫数 Ma = 1.5 时的风洞沿程 声系数的峰值增大，峰值对应的共振频率向高频扩
噪声声压级测试结果见图 6。横坐标为不同测试截 展，这将使材料的吸声系数提高明显。因此在满足
面位置，纵坐标为顺气流方向各截面噪声测试频谱 材料强度的情况下，孔隙率应尽量大以达到较好的
线性计权(Z计权)总声压级。测试结果表明，气流流 吸声效果。在厚度和孔隙率一定的情况下，孔径细