低频消声周期管路设计及其声学性能测试

为控制船舶空调通风管路系统的低频噪声传播,设计了多个Helmholtz消声器周期安装、具有低频消声特性的空调通风管路。该管路上等间距开有多个螺纹孔座,Helmholtz消声器可以选择不同的安装间距通过颈管的外螺纹与螺纹孔座配合安装于空调通风管路上,形成不同晶格常数的周期管路。对周期管路的声传播特性进行数值计算,从理论预测了所设计周期管路中可抑制声传播带隙的存在,同时给出了带隙的精确耦合条件。进一步,测试了周期管路的减噪量(noise reduction,NR)和插入损失(insertion loss,IL)。计算结果和实测结果表明,设计的声学周期管路确实存在局域共振带隙和布拉格带隙,带隙频率范围内可有效抑制管内声波传播。此外,这两种带隙位置可由安装间距进行调节,在一定条件下,两种带隙相邻带边可相互接合,形成耦合带隙。耦合带隙显著改善耦合前布拉格带隙的声衰减性能,与局域共振带隙耦合形成具有低频、宽带、强衰减的声衰减带,能有效衰减管内低频空气噪声传播,达到船舶空调通风管路系统低频噪声降噪的目的。