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压缩机吸气消声器结构传声损失分析

 

目前压缩机吸气消声器结构多为扩张式消声器，共振式消声器应用相对较少，共振式消声器对中低频噪声有较好的消声效果，但目前压缩机消声器所采用的共振腔的连接孔都是水平方向，为了排出消音腔内的冷冻机油，必须再单独开设漏油孔，而且各腔之间密封性差，存在泄露。

共振式消声器的原理是赫姆霍兹共鸣器，其消声原理要求必须是密封腔体，若存在泄露则共振腔将失去消声作用。原有消声器结构，为 2 共振腔结构，采用的是常用的上下壳和内插管四部分组成的方案。外壳与内插管连接不紧密，容易松动产生振动噪声。整个结构不紧凑，强度低，容易产生共振。两个共振腔底部都有漏油孔以供排出冷冻机油，密封性差，导致共振腔实际消声效果达不到计算与理论仿真的效果。

新设计消声器结构，整个消声器由两部分组成，所有内插管都集成在下壳上，通过隔板将消声器分成四个腔，上下壳对应的隔板通过插槽配合，提高了各腔之间的密封性，气流从入口至出口依次经过D一级扩张腔，D一级共振腔，D二级共振腔，D二级扩张腔。两个共振腔都布置在内插管的正上方，不需要单独设置油孔，共振腔内的冷冻机油可以通过连接孔流出共振腔，一孔两用，从而进一步提高了共振腔的密封性。两个共振腔分别设置两个连接孔，可以提高其消声量，拓宽消声频率。通过调整D一级扩张腔内插管开口段的长度可以调节其消声峰值对应的频率，通过调整连接孔的长度与直径可以调节共振腔的共振频率。

由于目前压缩机整机三分之一倍频噪声在低频区域主要集中于 630 Hz 和 800 Hz 两个频率处，即 FFT 对应的 562~891 Hz 频段内。所以设计新结构消声器要重点提高该频段的消声量。对新结构消声器进行传声损失仿真分析，结合理论计算，通过调节 4 个连接孔的直径与长度，以及 L 的长度，调整三个消声量峰值的频率，Z终方案消声器与原有消声器传声损失对比如图 4 所示，对比发现，原有消声器消声频段主要集中在1100~2800 Hz 频段内，两个消声量峰值分别位于1130 Hz 和 1700 Hz 频段内。新结构消声器的主要消声频段为 500~2000 Hz，三个峰值分别为 570 Hz、720 Hz 和 950 Hz，新消声器相比原有消声器在低频区域消声量明显上升，特别是 550~1000 Hz 频段消声量有大幅提升，可以有效降低整机三分之一倍频噪声中的 630 Hz 和 800 Hz 两个峰值，从而降低压缩机整机噪声。

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