Page 99 - 《应用声学》2020年第3期

第 39 卷 第 3 期 黄知龙等： 金属烧结丝网在内场消声中的应用 419

表 1 烧结金属丝网基本参数
Table 1 Parameters of sintering metal
དྷፇᎪ screen
ஃ୞౶ 丝网 烧结 平均流动 渗透率/
规格/目 层数 孔径/µm (ml·min −1 ·cm −2 ·Pa −1 )
6 96.7 4.11
120 12 72.0 3.38
图 3 烧结金属丝网试验件
Fig. 3 The tests of sintering metal screen 26 62.3 2.68
6 89.9 4.11
为了对烧结金属丝网的降噪性能和整流特性
160 12 79.6 3.54
进行评估，在其前后截面设置了总压排架和壁面
26 50.1 2.33
噪声测点。总压测量采用差压传感器，噪声测量
采用美国 Kulite 脉动压力传感器 (采用分析频率
2.2 烧结丝网性能测量
6 20 kHz)，垂直安装于洞壁壁面，每个测量截面
在试验平台上共进行了6 种金属烧结丝网组合
周向 4 个均匀布置。同时在稳定段出口安装丹麦
性能测试，分别为：120 目 12 层、120 目 26 层、160 目
DANTEC 公司的 STREAMLINE 系列热线风速仪
26 层、120 目 12 层 +160 目 12 层、120 目 26 层 +160
测量气流湍流度。
目 26 层、160 目 26 层 +160 目 12 层 +160 目 6 层。并
2 实验结果与分析 从压力损失、降噪特性、出口截面速度分布及湍流
度等几个方面对其性能进行了分析，具体结果如下：
2.1 烧结网物性参数测量 (1) 压力损失
对多孔材料特性的判定，可根据国家标准《可 金属烧结丝网的压力损失通过无量纲的压力
渗透性烧结金属材料气泡试验孔径的测定》(GB/T 损失系数ξ 表示，定义如下：
5249–2013) [5] 和《烧结金属材料流体渗透性的测 P 01 − P 02
ξ = , (3)
定》(GB/T 5250–2014) [6] 开展。 0.5 · ρ · v 2
气泡试验孔径定义为试样的最大等效毛细管 式 (3) 中，P 01 为烧结丝网入口总压，Pa；P 02 为烧结
直径，依据式(1)确定： 丝网出口总压，Pa；ρ 为入口气流密度，kg/m ；v 为
3
4 · γ 入口气流速度，m/s。
d = , (1)
∆p 烧结丝网前后布置有总压排架，测得各种组合
式 (1) 中，d 为试样毛细管等效直径，m；γ 为试验液 状态下的压力损失，换算得到的损失系数 ξ，对比结
体的表面张力，N/m；∆p为静态下试样上的压力差， 果见图4。横坐标为烧结丝网入口截面气流速度，纵
Pa。多次测量后取其算数平均数为平均流动孔径。 坐标为不同组合烧结丝网的损失系数。
而渗透率 (相对透气系数) 依据简化的达西公
400
式确定： 160ᄬ26ࡏ
120ᄬ12ࡏ
Q 300 160ᄬ12+120ᄬ12ࡏ
K = , (2) 160ᄬ26ࡏ+120ᄬ26ࡏ
A · ∆p 160ᄬ26ࡏ+160ᄬ12ࡏ
ξ 200 +160ᄬ6ࡏ
2
式(2)中，Q 为流量，ml/min；A为表面面积，cm ；K 120ᄬ26ࡏ
100
为渗透率，ml/(min·cm ·Pa)。
2
按照国家标准对上述 6 种规格的金属烧结丝网 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16
成品的孔径和渗透性参数等进行了测量，部分测试 v/(mSs -1 )
结果见表 1。可以看出随着金属丝网目数和烧结层 图 4 烧结金属丝网压力损失系数
数的增加，其呈现出平均流动孔径减小和孔压增大 Fig. 4 Pressure loss coefficient of sintering metal
的趋势。 screen