Page 48 - 《应用声学》2022年第6期

894 2022 年 11 月

(3) 对钢制洞体表面进行声学处理，降低风洞 是无法忽略的。为了确定该消声室采用何种尖劈，
洞体的声反射。 分别制作了截止频率相同的纱网尖劈和金属尖劈，
(4) 对原有调压窗进行声学处理，增加消声器， 并在中国计量科学研究院进行了测试，重点测量了
抑制消声室外部噪声从换气窗传入。 从 10 ∼ 40 kHz 下的吸声性能。图 3、图 4 分别给出
(5) 对液压尾撑装置进行吸隔声一体化处理， 10 kHz和40 kHz下、从校测声源到纱网尖劈和金属
降低液压管路的噪声影响，抑制液压尾撑表面的声 尖劈之间的声压级衰减曲线。图中，蓝色曲线为根
反射。 据球面衰减规律得到的理论曲线，红色的曲线为按
建成后的 FL-10 风洞消声室如图 2 所示，消声 照国标 GB 6882-1986 要求的声压级衰减的上下限
室净空间为47 m(长)×31 m(宽)×22 m(高)，是国内 曲线，黑色曲线为声源到尖劈之间实测的声压级衰
建成规模最大的全消声室之一。 减曲线。黑色曲线位于两条红色曲线之间则认为声
压级衰减规律满足国标要求。通过试验对比发现，
两种尖劈在 10 ∼ 40 kHz 范围内，均能满足吸声性
能的要求。因此，在充分考虑声学风洞试验设备切
换、地面尖劈移动以及测试设备安装等方面的需求
后，选择了金属尖劈作为本消声室的吸声尖劈。
吸声尖劈截止频率的计算公式为

f = c/(4l), (2)
其中，c 为尖劈材料内的有效声速，l 为尖劈的整体
图 2 FL-10 风洞消声室
长度。
Fig. 2 Anechoic chamber of FL-10 wind tunnel
根据该公式，确定吸声尖劈的高度为1000 mm，
2.3 吸声尖劈设计与选型 其中基部高度 150 mm，尖部高度 850 mm，底面尺

吸声尖劈是消声室建设时最常采用的吸声结 寸为 800 mm × 800 mm，采用双尖形式，如图 5 所
3
构。它利用从尖部到基部声阻抗的逐渐过渡以及尖 示。尖劈内部填充密度为 32 kg/m 的环保超细玻
劈内部的吸声材料，提高声波的入射率，并吸收入 璃丝棉。尖劈采用金属穿孔板作为护面材料，穿孔
射到尖劈内的声能量。吸声尖劈通常由骨架、护面 板厚度 0.8 mm，穿孔直径为 3 mm，穿孔率为 32%，
材料、吸声材料等组成，其中护面材料通常有纱网 表面喷塑处理。在截面尺寸为800 mm×800 mm的
以及金属穿孔板两种形式。根据所采用的护面材料 阻抗管中对尖劈的吸声系数进行测量，不同空腔高
可分别简称为纱网尖劈与金属尖劈。金属尖劈相对 度下的吸声系数如表 2 所示。根据不同空腔高度下
于纱网尖劈，其结构耐用性更好、承载能力强、不 的吸声系数，考虑消声室内部空间以及尖劈后走线
容易变形，但是金属穿孔板对于超高频噪声的反射 空间的需要，最终选择尖劈后空腔高度为150 mm。

100 100
ေ᝷జጳ ေ᝷జጳ
90 ʽʾᬍజጳ 90 ʽʾᬍజጳ
ࠄ฾జጳ 80 ࠄ฾జጳ
ܦԍጟ/dB 70 ܦԍጟ/dB 70
80

60 60
50 50
40 40
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
ᡰሏ/m ᡰሏ/m
(a) 10 kHz (b) 40 kHz
图 3 纱网尖劈吸声性能测试结果
Fig. 3 Sound absorption coefficient curve of gauze covered acoustic wedge