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2013年環(huán)保工程師考試專業(yè)知識資料預(yù)習(xí)(10)

發(fā)表時間:2012/12/18 14:33:49 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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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(jìn)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(dǎo)管或多個小孔與氣流通道相連,即可組成一個共振系統(tǒng)。孔徑中的空氣柱類似一個活塞,具有一定的聲質(zhì)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(chǎn)生了一定的聲阻,整個系統(tǒng)類似接上一個旁支濾波器。當(dāng)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(chǎn)生振動,振動時的摩擦阻尼又使一部分聲能轉(zhuǎn)換為熱能而耗散掉。這樣,有少量聲能輻射出去,從而達(dá)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(cè)壁設(shè)置共振結(jié)構(gòu),同軸型是指在管道的周圍通過很多小孔設(shè)置共振結(jié)構(gòu),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(xué)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(xù)和體積速度連續(xù)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(shè)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(jìn)行設(shè)計:

(1)根據(jù)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(yīng)的K值。

(2)確定K值后,按 、 所確定的關(guān)系,求出共振腔的體積和傳導(dǎo)率。

(3)在容積和傳導(dǎo)率確定后,即可設(shè)計消聲器的具體幾何參數(shù)。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(dǎo)率數(shù)值,也可以有多種孔徑、板厚、穿孔數(shù)的組合。

設(shè)計時的注意事項(xiàng):

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

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

共振腔消聲器的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)。其缺點(diǎn)是消除噪聲的有效頻率范圍窄,如果要增加共振結(jié)構(gòu)的聲阻,可以適當(dāng)擴(kuò)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(shí)際工程中,也經(jīng)常采用多節(jié)共振腔串聯(lián)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(kuò)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(guān)系十分密切。它是人類主要的水源,除了為人類提供生產(chǎn)和生活用水外,河流的功能還包括:航運(yùn)、灌溉、補(bǔ)給地下水、水產(chǎn)養(yǎng)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(zhì)特征

與湖泊、海洋相比,河流的水量和水質(zhì)隨季節(jié)的變化較大,水體更新期短,水質(zhì)隨枯水期和豐水期的不斷交替,更新也快。水質(zhì)遭受污染后,易于稀釋擴(kuò)散和自凈。此外,由于水流與地表物質(zhì)接觸時間不長,水面蒸發(fā)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(xué)成分受到降水、地形、地質(zhì)、水生生物以及水流補(bǔ)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(guān)聯(lián),因此河水的化學(xué)成分復(fù)雜多樣,沿程變化及時間變化強(qiáng)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(jī)會多,幾乎各種污染源中的污染物,通過各種途徑都可進(jìn)入河流,并向下游匯集。而它一旦遭受污染就會嚴(yán)重影響到人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

二、河流的污染及其特點(diǎn)

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(chǎn)直接相關(guān),其污染物質(zhì)來源于:大量生活污水和工業(yè)廢水的直接排放;地表徑流將地表上的污染物質(zhì)大量攜帶進(jìn)河水中;大氣中的污染物質(zhì)隨降雨而進(jìn)入河流;水上航運(yùn)過程中的油脂泄漏等。

隨著城市化和工業(yè)化的進(jìn)程,河流作為廢水最主要和直接的受納體的負(fù)擔(dān)日益加重,導(dǎo)致了嚴(yán)重的河流污染。

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