消声器原理(消声器的工作原理?)

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1、消声器的工作原理?
消声器的种类很多,但究其消声机理,又可以把它们分为六种主要的类型,即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。
阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列,就构成了阻性消声器。当声波进入阻性消声器时,一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉,使通过消声器的声波减弱。阻性消声器就好象电学上的纯电阻电路,吸声材料类似于电阻。因此,人们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。
抗性消声器是由突变界面的管和室组合而成的,好象是一个声学滤波器,与电学滤波器相似,每一个带管的小室是滤波器的一个网孔,管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻,称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容,称为声顺。与电学滤波器类似,每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时,只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口,而另外一些频率的声波则不可能通过网孔.只能在小室中来回反射,因此,我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合.就可以滤掉某些频率成分的噪声,从而达到消声的目的。抗性消声器适用于消除中、低频噪声。
把阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合起来,就构成了阻抗复合式消声器。
微穿孔板消声器一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作,在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔,穿孔率为1%一3%。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深,就可以控制消声器的频谱性能,使其在需要的频率范围内获得良好的消声效果。
小孔消声器的结构是一根末端封闭的直管,管壁上钻有很多小孔。小孔消声器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的,如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替,当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频,使频谱中的可听声成分明显降低,从而减少对人的干扰和伤害。
有源消声器的基本原理是在原来的声场中,利用电子设备再产生一个与原来的声压大小相等、相位相反的声波,使其在一定范围内与原来的声场相抵消。这种消声器是一套仪器装置,主要由传声器、放大器、相移装置、功率放大器和扬声器等组成。
2、汽车排气管里的消声器的原理是什么?
汽车的排气消声器是行车噪声的主要组成部分。世界各国对各种车辆的噪声的极限值都有严格的规定,排气消声器就是这样一个为减小排气噪声而生的装置。 排气消声器的作用就是通过降低、衰减排气压力的脉动来消除噪声。 根据干涉原理,排气消声器有吸收、反射两种基本的消声方式。吸收式消声器,通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸音材料上的摩擦而减小其能量;反射式消声器则有多个串联的谐调腔与不同长度的多孔反射管相互连接在一起,废气在其中经过多次的反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力,减轻振动及能量。 实际情况下,汽车上多是综合利用不同的消声原理组合来设计排气消声器,同时在舒适型要求较高的小型乘用车上还会采用多个消声器单元进行多级的消声降噪控制。 汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类
1. 抗性消声器 抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时,声波在传播时发生反射和干涉,降低声能量达到消声目的。抗性消声器消声频带有限,通常对低、中频带消声效果好,高频消声效果差,货车多采用抗性消声器。
2. 阻性消声器 E是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。对中、高频消声效果好,单纯用作汽车排气消声器较少,通常与抗性消声器组合起来使用。
3. 阻抗复合型消声器 是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声器,它具有抗性、阻性消声器的共同特点。对低、中、高频噪声都有很好的消声效果。
3、枪支上的消音器如何起作用?
消音器,顾名思义=消除枪支声音的器材,它可以极大的降低枪械射击时的噪声,让枪支使用者获得更好的隐蔽能力。
消音器做不到完全的消除声音,如果环境足够安静或者有心人足够敏感的话,安装了消音器的枪支射击仍然会暴露。但大多数情况下消音器可以做到将“炸醒一栋楼”的声音降到“犹如耳边说话”的程度,对特种作战而言优势不言而喻。
消音器起作用的原理其实很简单,它利用的是套筒上的间隔空隙,对枪口发出的能量进行容纳和吸收,让它们最大程度的消耗在消音器的筒管中,达到减弱声音的目的。
所以,现在有些消音器同时还起到部分“消焰器”的作用(也有专门的消焰器),反正火焰和声音都被消音器的筒管给“吸收”了,狙击手的最爱。
我们可以这样理解,消音器主要通过两种办法合作完成消音:
1.吸纳能量并约束住能量
2.多孔填充材料分散能量
所以,理论上你只要找个金属筒,在里面用橡胶片隔出一层层的空腔,然后在筒身上打一些细细密密的小眼散流,把它套在枪口也能做成土制消音器。许多消音器其实就这个结构,金属筒+橡胶隔垫而已。
有些电影里,杀手将衣服、枕头包住枪口,然后隔着这些东西开枪暗杀其实也是同样的道理,无非是衣服的纤维和枕头的棉花分导和扰散了枪口高压气体,将本应膨胀并爆响的物理作用减弱了。
现在的消音器多是橡胶+金属制成,还添加了不少复合材料,为了更有效的对压力分导和扰流,还会对内部空仓进行一些弯曲的异形设计。所以很多剖开的消音器是上图这样的。
其实这种结构我们生活中天天都能见到,它并非是枪械的专利。比如套在摩托车排气管上的这个筒筒就是消音器,它的内在结构与上面那些枪用消音器没有什么本质区别。
汽车的也是一样,有修车行业的朋友应该见过拆开的汽车消音器,原理大同小异,只是毕竟汽车摩托车拥有更大的体积和结构余裕。多亏了这些消音器,单论声音分贝的话,发动机的轰鸣其实不比子弹小多少。
当然,光靠消音器也无法达到最优的消音能力,所以还得配上“亚音速子弹”,这些子弹降低了弹药的飞行速度和能量,所以搭配上消音器便可以更好的消灭枪声。但亚音速子弹的缺点是打不远,能量低也容易造成弹头失稳;远距离射击需要更多的考虑提前量。
二战时英军就开发过一款“德·里斯勒微声卡宾枪”,它直接使用了李恩菲尔德步枪的枪机,采用美制的0.45英寸ACP亚音速子弹,消音器是直接通过一体设计出来的,所以发射的声音非常安静。
我国军迷应该最熟悉的是这款64式7.62mm微声冲锋枪,这也算是我国过去的经典武器吧。
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