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共振腔式消聲器

1、消聲原理及分類

共振腔消聲器也是抗性消聲器的一種主要形式。它是利用共振吸聲原理進行消聲的，最簡單的共振消聲器是單腔共振消聲器。一個封閉的容積通過一個導管或多個小孔與氣流通道相連，即可組成一個共振系統。孔徑中的空氣柱類似一個活塞，具有一定的聲質量;空腔類似一個彈簧，具有一定的聲順;空氣柱振動時，壁面的摩擦阻尼產生了一定的聲阻，整個系統類似接上一個旁支濾波器。當聲波入射到共振腔口時，因聲阻抗的突然變化，一部分聲能將反射回聲源。同時，在聲波的作用下，孔徑中的空氣柱產生振動，振動時的摩擦阻尼又使一部分聲能轉換為熱能而耗散掉。這樣，有少量聲能輻射出去，從而達到了消聲的目的。

共振腔消聲器按其幾何形狀為：旁支型和同軸型。旁支型是指在管道側壁設置共振結構，同軸型是指在管道的周圍通過很多小孔設置共振結構，在工程上同軸型共振腔消聲器使用更為廣泛。

2、共振腔消聲器消聲量的計算

一般情況下，如果共振腔的孔徑附近沒有阻性聲學材料時，其聲阻很小，在忽略了共振腔的聲阻后，通過聲壓連續和體積速度連續方程，可以計算單腔共振消聲器的傳遞損失。

3、共振腔消聲器的設計

在共振腔消聲器中，同軸式共振腔消聲器，即在氣流通道的一定位置上，局部打一定排列的孔與共振腔相連，使用最為廣泛。

按以下步驟進行設計：

(1)根據要消除的主要頻率和所要求的消聲值(倍頻程或1/3倍頻程)確定相應的K值。

(2)確定K值后，按 、 所確定的關系，求出共振腔的體積和傳導率。

(3)在容積和傳導率確定后，即可設計消聲器的具體幾何參數。對于確定的共振容積來說，可以有多種不同的幾何形狀和尺寸;對于同樣的傳導率數值，也可以有多種孔徑、板厚、穿孔數的組合。

設計時的注意事項：

①共振腔的尺寸應小于共振頻率相應波長的1/3，以保證共振腔可以視為集中參數元件。

②穿孔位置應集中共振腔的中部，所占范圍應小于共振頻率波長的1/12.穿孔不能過密或過稀，避免傳導率的降低及聲波的干涉。孔心距應大于或等于孔徑的5倍。

共振腔消聲器的優點是特別適用于低、中頻成分突出的噪聲，且消聲量也比較大，這恰恰是一般阻性消聲器的弱點。其缺點是消除噪聲的有效頻率范圍窄，如果要增加共振結構的聲阻，可以適當擴展有效消聲頻率范圍。在共振腔中增加一些較大的材料，如多孔吸聲材料，或在孔頸處貼薄而透聲的材料，如纖維布等。在實際工程中，也經常采用多節共振腔串聯的方法，把兩個以上不同共振頻率的共振腔串接起來，可以有效地擴展消聲頻率范圍。

河流的污染與自凈

河流是地面水系的主體，與人類的關系十分密切。它是人類主要的水源，除了為人類提供生產和生活用水外，河流的功能還包括：航運、灌溉、補給地下水、水產養殖、觀賞以及作為地表徑流和廢水的最終受納體。

一、河流的水質特征

與湖泊、海洋相比，河流的水量和水質隨季節的變化較大，水體更新期短，水質隨枯水期和豐水期的不斷交替，更新也快。水質遭受污染后，易于稀釋擴散和自凈。此外，由于水流與地表物質接觸時間不長，水面蒸發面小，因此與其它陸地水體相比河水礦化度較低。

天然河水的化學成分受到降水、地形、地質、水生生物以及水流補給源等多方面因素的控制，河水不僅與地表水及大氣水之間有交換過程，而且與地下水也相互關聯，因此河水的化學成分復雜多樣，沿程變化及時間變化強烈。

河流不僅是人類社會主要的供給水源，也是人類活動頻繁的場所，它被污染的機會多，幾乎各種污染源中的污染物，通過各種途徑都可進入河流，并向下游匯集。而它一旦遭受污染就會嚴重影響到人類生活和工農業生產。

二、河流的污染及其特點

地面河流與大氣、土壤(或巖石圈)緊密相連，又與人類的生活、生產直接相關，其污染物質來源于：大量生活污水和工業廢水的直接排放;地表徑流將地表上的污染物質大量攜帶進河水中;大氣中的污染物質隨降雨而進入河流;水上航運過程中的油脂泄漏等。

隨著城市化和工業化的進程，河流作為廢水最主要和直接的受納體的負擔日益加重，導致了嚴重的河流污染。

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（責任編輯：xll）

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