Comsol&Matlab 亥姆霍兹共振消声器传递损失理论解与仿真解

Comsol&Matlab 亥姆霍兹共振消声器传递损失理论解与仿真解

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/m0_49636166/article/details/141634925

亥姆霍兹共振消声器是一种基于共振原理工作的降噪装置，通过调整其几何参数和容积，可以有效消除特定频率的噪声。本文将详细介绍亥姆霍兹共振消声器的工作原理，并通过COMSOL和MATLAB软件进行仿真分析，展示其在工程领域的实际应用。

亥姆霍兹共振消声器（Helmholtz resonator）是一种用于减少或消除特定频率噪声的装置。它得名于德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz），他于19世纪提出了这个原理。亥姆霍兹共振消声器基于共振原理工作。它由一个封闭的空腔和一个与之相连的颈部组成，颈部具有一个小的开口。当外界噪声以共振频率进入共振器时，共振器内的空气质量发生周期性的振动，从而减少或消除噪声。共振频率由共振器的几何形状和容积决定。亥姆霍兹共振消声器常用于管道、发动机排气系统、风道和其他噪声源的降噪应用。通过调整共振器的几何参数和容积，可以实现对特定频率噪声的有效消除。它在工程和工业领域中被广泛应用，以减少噪声对人员健康和环境的不利影响。

亥姆霍兹共振消声器的消声原理涉及共振和波的干涉效应。当特定频率的声波进入共振器时，共振器的空气质量会发生周期性的振动，从而实现对该频率的噪声的减弱或消除。

下面是亥姆霍兹共振消声器的消声原理的详细说明：

1. 共振频率选择：亥姆霍兹共振消声器的共振频率取决于共振器的几何形状和容积。共振频率的选择是通过调整这些参数来实现的。当共振器的共振频率与待消除的噪声频率相匹配时，共振效应会最大化。

2. 声波进入共振器：外界的声波通过共振器的颈部进入共振器的封闭空腔。声波在进入共振器之前具有一定的压力和振动特性。

3. 腔体内的空气振动：当特定频率的声波进入共振器时，共振器内的空气质量会发生振动。这种振动导致共振器内的压力发生周期性变化。

4. 波的干涉效应：共振器的颈部通常具有一个小的开口，称为振动孔。振动孔使共振器内的振动空气与外界的声波发生干涉。当振动孔的大小和位置适当时，它们可以产生阻尼效应，减弱或消除特定频率的声波。

5. 反射和吸收：共振器的几何形状和容积还可以影响共振器内空气振动的反射和吸收。这些因素的调整可以增加噪声的反射或吸收，进一步减弱噪声的传播。

姆霍兹共振消声器传递损失计算公式：

一、搭建模型

二、网格划分

三、求解器range(200,1,800)Hz

亥姆霍兹共振消声器可以在特定频率范围内有效地减弱或消除噪声。然而，对于不同频率的噪声，需要相应调整共振器的参数以匹配新的共振频率。