可变腔亥姆霍兹共振式管道消声系统

左 亚文, 陈 　鑫, 黄 傲哲, 许 　龙
1、中国计量大学理学院
2、中国计量大学理学院 浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室

摘要

亥姆霍兹共鸣器在工程应用中有着十分重要的作用，将其与传声管道相结合，设计可变腔亥姆霍兹共振式管道消声系统，可用于解决管道消声问题。本文以单腔体、双腔体与四腔体管道为例，通过 COMSOL 有限元仿真对该消声系统进行设计与研究，并制作实验装置，通过理论计算与实验测试验证仿真结果。结果表明：共振频率理论值、实验值与仿真值的相对误差均在 10% 以内，证明了仿真模型的可靠性；消声系统在四个共鸣腔的结构下消声量仿真值最大可达 180dB，单腔体、双腔体和四腔体管道模型最大消声频带的带宽分别可达到 5Hz、21Hz 和 53Hz，具有良好的消声性能，随着共鸣腔数量的增加，可以有效地拓宽消声频带。本文研究结果为管道消声的工程设计提供了理论基础、设计模型与实验数据。

关键词

亥姆霍兹共鸣器；共振式消声系统；有限元仿真；消声频带

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