内燃机排气消声器工作在具有几百度高温的高速脉动气流中,高速脉动气流能产生较大的排气噪声。气流对排气噪声的影响,主要表现在:气流可以改变声波在消声器内的传播规律;气流可以产生再生噪声。气流改变声波传播规律主要反映在运动介质可以改变声波的波长。当声波传播方向和气流运动方向一致时,声波在消声器中的衰减系数要下降,降噪量减少;当声波传播方向和气流运动方向相反时,消声器的衰减系数要增加,降噪量增加。因此,设计消声器时,应将气流和声波流分开,尽量降低背压,提高消声效果。 理论分析表明,有气流存在时的衰减系数与1/(1+M)2成正比。其中,M为马赫数。气流速度越大,其衰减系数越小。当气流速度小于60ms时,消声器衰减系数变化很小,可以忽略。
气流再生噪声是指高速气流撞击消声器部件时,振动噪声和气流运动形成的湍流所产生的噪声。气流速度的大小,决定了气流再生噪声的大小。因此,控制消声器中气流速度是消声器设计中的一个十分重要的问题。而控制气流再生噪声的主要措施是:按照声源特性和消声器的消声值确定合适的流速。在一定的气流速度下,选择合适的消声结构,尽量降低气流的再生噪声。 一般,消声器前插入管的气流速度可取v=60～90ms；消声器内部的气流速度应控制在40～60ms范围内。