高速气流环境下的管道声衬阻抗模型研究

摘要

微穿孔板声衬基于亥姆霍兹共振器原理,是一种用于控制高速气流环境下管道噪声的非常有效的手段,其一般有单层、双层甚至多层的结构形式。当前,微穿孔板声衬在无气流环境下的声学设计理论成熟可靠,但在有气流,特别是在高速气流环境下的设计过程复杂,影响因素多,尚未形成成熟统一的设计理论依据。文章基于无气流环境下的声学设计理论,在单层微穿孔板声衬的声阻抗理论模型的基础上,采用传递矩阵法,推导出一种能产生两个主要共振频率及更高阶共振频率的双层微穿孔板声衬的声阻抗理论模型。利用该声阻抗理论模型,文章针对某已知几何结构参数的双层微穿孔板声衬,计算得到其在声强级130 dB、流速60 m/s条件下的声阻抗和吸声系数,同时采用流管试验法进行实测。结果显示,理论计算结果与实测结果基本一致,吸声系数的最大误差仅为0.05,可满足工程应用要求。