扩张式消声器可以细分为单节扩张室式、多节扩张室式和内插管式。
单节扩张室式消声器是最简单的扩张式消声器。它是在截面为的管道上接连一段截面突然扩大为
的管段,通过通道截面突变来降低噪声(图1)。
单节扩张室式消声器的传递损失:
…(1)
式中为传递损失,分贝;
为管道横截面面积,米2;
为扩张室的横截面面积,米2;
为扩张室的长度,米;
为噪声的波长,米。
单节扩张室式消声器的主要缺点是存在许多通过频率,在通过频率处消声量为0。采用插入管或串联多节不同长度扩张室的方法,可以改变这种情况。为了提高单节扩张室式消声器的消声效果,通常采用多节不同长度扩张室消声器串联(图2)的办法。消声器的各节扩张室采用不同长度,使它们的通过频率互相错开。比如,使一节具有最大消声量的频率正好是另一节的通过频率,以改善整个消声器的消声频率特性。
小管连接扩张室的方式不同,性能也不同(图3)。扩张室的横截面大于小管横截面时,波长超过小管直径的噪声,在小管于扩张室内的开口处强烈地反射回声源方向,其反射损失可按下式估算:
…(2)
式中为反射损失,分贝;
为小管道横截面面积,米2;
为小管出口的辐射立体角;
为噪声的波长,米。
扩张式消声器在不适合应用阻性消声器并运行有较大的压力损失时可以采用,例如有灰尘或其他易结垢的系统。另外扩张式消声器结构坚固,流速高、压力脉动高的系统,机械振动强的系统,宜采用扩张式消声器。但气流会影响降噪效果和降噪频率,某些频率可能会0降噪甚至增强噪声,需要注意。