1.消声器介绍

消声器是一种在允许气流通过的同时，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。它主要用于机械设备的进、排气管道或通风管道的噪声控制。一个性能好的消声器，可使气流噪声降低20～40dB（A）。但是，消声器只能降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声，不能降低空气动力设备的机壳、管壁等辐射的噪声。 

消声器类型很多，按其降噪原理主要有如下三种类型：阻性消声器、抗性消声器和复合式消声器。本文将着重介绍阻性消声器。

阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上，或使之按一定的方式排列在管道中，就构成了阻性消声器。当声波进入消声器后，由于摩擦力和粘滞阻力的作用，部分声能转化为热能散失，起到了消声作用。阻性消声器结构简单，能较好地消除中、高频噪声，但不适合在高温、高湿环境中使用，对低频噪声消声效果也较差。在实际应用中被广泛用于消除风机、燃气轮机等的进气噪声。

常见阻性消声器的结构形式有直管式、折板式、片式、蜂窝式、迷宫式、声流式、盘式及室式等。

图1   直管式阻性消声器

从上图看出，直管式阻性消声器沿轴向（L向）的每个截面都一样，在此次分析中取2D截面和3D实体进行分析。

2.消声器有限元模型和声学模型

消声器2D截面有限元模型采用三角形单元，3D实体模型采用五面体单元。声学模型参见下图：

图2   2D/3D声学模型图

本次分析采用平面波分析，采用直接频响法计算。

4. Actran分析结果及结论

图3   2D/3D消声器模型传递损失图

图4   2D/3D消声器模型声压图（dB）

从图3、4中，可以看出2D/3D消声器模型的结果完全一致。

5. 计算规模及时间对比

计算规模及时间对比参见下表：

表1  计算规模及时间对比表

由上表可知，2D模型可以大大地节约时间和空间。