3、上限失效頻率及其控制

　　阻性消聲器的氣流通道截面不宜過大，對于一定截面積的氣流通道，當入射聲波頻率高至一定限度時，相應的聲波波長與氣流通道寬度(或直徑)相比較短，聲波將以窄束形式沿通道傳播，不與或很少與吸聲飾面作用，導致了消聲器的消聲量明顯降低。圖5-2-44是氣流通道間距為400mm時，不同長度的消聲器的消聲頻率特性。從圖上可以看出，在2000Hz以上的高頻區域，盡管其他參數沒變，材料的吸聲系數還增加，但消聲量已有明顯下降。我們把產生這一現象所對應的頻率定義為上限失效頻率，也稱之為高頻失效頻率，用 表示，可以按下式進行計算

　　式中：c聲速，m/s;D氣流通道平均尺寸，m。

　　從上式可以看出，在聲速一定條件下，消聲器的通道平均尺寸(通道寬度或直徑)，決定了它的上限失效頻率，在大于 上的頻率范圍內，消聲器的消聲量有明顯下降。

　　在頻率高于上限失效頻率時，頻率越高，消聲量下降越高，高于上限失效頻率的消聲量降低值可以用下式進行估算： 式中： 高于上限失效頻率的某倍頻帶的消聲量，dB; 高于上限失效頻率的倍頻帶數; 上限失效頻率處的消聲量，dB。

　　在進行消聲器的設計時，對于小流量的細管道，可采用直管式消聲器。但當流量較大時，通道面積也較大，相應的上限失效頻率較低，導致了調頻區域消聲效果很差，其結果是消聲器總的消聲量也不會很高。在這種情況下，要想增加直管式消聲器的消聲量，只能設法增加吸聲飾面的表面積，也就是增大通道截面的周長或者增加消聲器的長度。當然，從公式中也可以看出，減少通道的截面積也可以增加消聲量，但卻會由于流速的增加而引起加大阻力的損失。若要在比較寬的頻帶范圍內獲得足夠大的消聲量，可以采用片式或蜂窩式消聲器結構，把大的消聲器通道分成若干小的通道，每個通道的截面積小了，提高了上限失效頻率，同時增加了吸聲面的表面積而增大了消聲量。

　　片式消聲器的消聲量和通道的寬度有關，保證通流面積不變情況下，通道寬度越小，消聲量越大。

　　在通道寬度確定之后，片式消聲器的氣流通道高度和通道數目直接影響消聲器空氣動力指標的好壞。一般通道寬度可取100~250mm，吸聲層厚度可取50~100mm。

　　直角彎道消聲器就是利用在彎頭通道的內壁襯貼吸聲材料，來達到提高中、高頻消聲目的。