小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）在设备上的应用说明？
 

     小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）在设备上的应用说明？设备中的供氧排气系统在排气过程中产生了很高的喷注噪声，小孔喷注消音器是控制喷注噪声的有效措施。以喷注噪声理论为基础，利用小孔喷注消音器设计方法，为设备供氧排气系统喷口设计小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）。设计中通过限制孔间距要求，降低孔径，实现了小孔喷注消音器的高降噪效果。加工消音器并测试，降噪效果理想。喷注噪声的计算和实测结果对比显示，两者吻合良好，误差在2dB(A)左右，但驻压比为4时，计算结果与实测结果相差较大，分析原因是喷口后附加喇叭口结构对喷注噪声中的冲击噪声产生了影响，而经典计算公式并未考虑此种情况。小孔喷注消音器在设备供氧排气系统中应用的可行性和小孔喷注消音器设计方法的可靠性得到了验证。
     小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）设备中的供氧排气系统非常重要，在其排气过程中，高压氧气和空气通过较小的喷口排出。在有限的空间中达到足够的供氧排气要求，此时气体的压力和气流速度都很高，致使其喷口处产生很高的流噪声。
     流噪声是典型的空气动力性噪声，由运动着的流体介质与固体边界之间的相互作用以及流体介质内部的湍流作用所引起。流噪声的产生机理主要是固体壁面和流体介质之间的相对运动以及流体介质自身的不规则湍流运动所激发的介质内部的应力及压力扰动的传递。基于流噪声问题的复杂性，即使各国家学者进行了不懈的努力研究，依旧无法确定各种流噪声计算方法的精确性，但这并没有阻挡对流噪声控制的研究，研究成果也在不同领域内有所应用。
     在流噪声理论基础上，提出了小孔喷注噪声理论，并针对小孔喷注消音器进行了分析研究。小孔喷注消音器是以众多的小孔径喷口来代替原有的大截面喷口。与其他消声装置相比，小孔喷注消音器的降噪技术的特点是依靠小孔的移频作用。喷注噪声的主要能量随喷口直径的减少而向高频端移动，随着喷口直径的减少，管内流噪声能量由低频向高频转移，进而使低频噪声得到控制，高频噪声有所提高；随着喷口的继续减小，当喷口直径小到一定值时，小孔喷注噪声的声能量将会移到人耳不敏感的高频范围。值得注意的是，高频声波在空气中的传播衰减远大于中低频声波，因此，在保证小孔通流面积前提下，可以实现对流噪声的有效控制。
     之后，大量的研究采用数值仿真方法分析喷注噪声，与以往的理论分析方法相互验证，但在实际的应用中，理论方法仍比数值仿真方法应用广泛。
     以喷注噪声理论为基础，提出的小孔喷注消音器设计方法，为设备供氧排气系统的喷口设计小孔喷注消音器。由于设备供氧排气系统对通流面积、几何尺寸、质量等条件具有严格的限制，设计只能在固定的范围内进行，难以同时满足小孔直径、数量及小孔间距的理论设计要求。本设计通过限制孔间距条件，降低小孔设计直径，满足了设计要求，并通过实验测试的方法验证了消音器对喷注噪声的控制效果。同时，对喷口楔形结构对喷注噪声的影响造成的理论计算误差进行了分析。
小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）设计及效果
     实际的小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）设计中，小孔的孔径、间距、个数以及排气速度往往会有所限制，不一定能完全按照设计原则设计，因此小孔消音器的实际效果与设计值会有一定差异。
根据系统运行要求，小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）的通流面积不应小于喷口截面积的2倍，即小孔消音器的小孔总面积不得小于喷口截面积的2倍。此外，为满足系统的几何及质量限制，消音器采用直管壁面打孔结构，直管直径为14mm，长度为22mm，如图3所示，材质采用硬质聚乙烯材料。
     根据小孔喷注消音器的设计原则，小的孔径和大的孔间距对降噪效果有利，但在条件限制下，小孔直径、数量和孔间距是相互矛盾的。在此次设计中，若满足公式的要求，需要小孔直径为2mm，孔数为8个，但此时的小孔消音器降噪效果太小，无法满足要求。为进一步加强降噪效果，降低小孔直径，增加小孔个数，当小孔直径采用1mm和0.5mm时两种方案时，虽然无法满足公式的要求，但计算结果能够满足系统声学要求(喷口A噪声低于70dB(A)，喷口B噪声低于85dB(A))。
     确定小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）小孔直径采用1mm和0.5mm两种不同方案，小孔直径为1mm时，孔数为33个，小孔直径为0.5mm时，孔数为132个，孔间距与小孔直径的比均为5.8。
     根据小孔喷注消音器（锅炉蒸汽消音器）设计原则设计并加工设备供氧排气系统排气口的消声喷注消音器，对比理论计算结果与实验测试结果，得到如下结论：
     1)在设备供氧排气系统采用小孔喷注消音器进行喷口流噪声的控制是十分有效的，虽然由于现场条件限制，无法完全按照设计原则进行消音器设计，但仍能得到令人满意的设计方案。
     2)喷注噪声的公式预测结果与实验测试结果在冲击噪声对喷注噪声影响较小的情况下吻合非常良好，误差大不超过2.4dB(A)，在可接受范围之内。此时，喷口后附加的喇叭口结构不会对喷注噪声产生明显影响。
     3)在冲击噪声对喷注噪声影响较大的情况，喷口后附加的喇叭口结构对喷注噪声会造成较为明显的影响，此时预测公式是不适用的。
     4)由于条件限制，小孔喷注消音器的小孔间距无法满足设计要求时，保证孔间距和孔径的比值达到6左右，多孔喷注对噪声影响较小，仍可采用喷注噪声公式进行预测。