多分支HQ管模型的传声损失分析

发布时间：2021-09-19 13:50

　　通过波动方程建立了多分支赫歇尔-昆克（Herschel-Quincke,HQ）管的传声损失模型,该模型可计算包含任意数量、不同管径和不同管长组合的HQ管模型。通过与前人的计算结果进行比较,验证了该方法的有效性。并通过数值计算,分析讨论了不同参数（如HQ管的长度和直径、HQ管分支数量）对多分支HQ管传声损失的影响。结果表明:在总横截面积相等的情况下,多分支HQ管吸声性能与单分支HQ管相同;改变管道的长度可以改变共振频率;比较频率平均传声损失,HQ管长度不统一的结构的声学特性优于长度统一的结构。 

【文章来源】：声学技术. 2020,39(02)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

多分支HQ管结构的简化模型

为了验证本文推导的可靠性和准确性，先计算传统单分支HQ管传声损失，并与文献[3]的计算结果进行比较。取HQ管几何参数为：。所得传声损失结果如图2中实线所示，这与文献[3]的结果完全一致。从图2可知，此结构频率特性具有周期性，以第一周期为例，在250～600 Hz之间传声损失较高，具有良好的消声效果。当管道横截面积相同时，由多HQ管共振条件式(27)求得，图2中显示的两次共振频率分别为428.75 Hz和1 286.25 Hz。与文献[3]的结果一致，这证明本文方法是可行的。

管道数量越多，管道的尺寸组合也越多，以下用5个HQ管举例分析。采用传声损失公式(22)进行计算，设各HQ管几何参数的默认值如下：d1=d2=d.05 m3=d 4=d5=0;l1=l2=l3=l4=l5=0.8 m，结果如图3中实线所示。对比两根HQ管：d1=d2=0.05 m;l1=l2=0.8 m，结果如图3中虚线所示。不难看出，结构的传声损失随入射声波的频率呈周期性变化，以第一周期为例，随着管道数量增加，频率在0～300 Hz范围内的传声损失数值增大。保持5个HQ管的长度不变，将HQ管的直径同等减小和增大0.01m，即d1=d 2=d3=d 4=d5=0.04 m和d 2=d=3=d 4=d5 d=0.066 m。调整后的传声损失频率特性在图3中显示，增大HQ管的直径可以有效地增大传声损失。显然同时改变HQ管的直径，没有改变其共振频率。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3401729