人物如何运用消音板的高效吸音原理来处理洗涤废水

在这个故事里,有两张图,这两张图看起来像是温度分布,但实际上,它们是在模拟声压分布的结果。这些声压,是由列车通过时车轮与铁轨之间产生的噪声。红色代表的是噪声最强,而绿色、蓝色的区域则是次之,越接近紫色,噪声就越小。两个图中的唯一区别就在于它们设置了不同的消音板位置。在比较这两张图时,我们会发现,即使消音板较低,也能够在更广泛的范围内保持安静。

神户制钢所和神钢建材开发的一种特殊消音板展现出了出奇的静音性能。这款消音板内部有一些独特的设计点,使其能够高效地吸收声音。下面我们将来看看这些秘密是什么。

这种高效吸音的原因隐藏在该消音板内部结构中。这款新的消音板由四个极薄的铝片组成,从声音源一侧开始,每个铝片都有不同的孔洞大小和间隔。第一个铝片(a)带有大孔洞,大约1毫米;第二第三个铝片(b和c)则带有更细的小孔洞,大约0.1毫米;第四个铝片(d)没有开口或只有少数开口,这部分起到隔绝作用。

当声音波经过这些开孔时,它会被空气摩擦而转化为热能。而且,由于气流紊乱产生旋涡,附近的声音压力就会降低。这就是基本上的吸音原理。此外,这些金属层之间还有空气层,当空气穿过开孔前后产生压力差,就进一步提高了吸收效果,并减少了摩擦加快振动速度从而提高了效率。

通过这样的设计,该消音板比之前版本减少了3至5分贝(A)的噪声水平,相当于减少了一半至三分之一的声音能量。

确定这一构造对重要性的贡献是模拟技术。当试验品以高频声音为目标调整孔径和开口率时,可以显著提高500Hz以上频段的声音吸收系数(见图3)。

换句话说,只要改变上述条件,就可以适应各种不同类型的声音特性。如果改变每一层空气层厚度,则会显示出完全不同的状态,如同图4所示一样。

相比使用玻璃棉材料制作原版产品,即便采用更薄的材料也能发挥与原版相同甚至更好的效果,因此它还可能用于除了常规用途以外的地方,比如新干线火车辆车身。如果这种应用得到实现,无论是在通勤路上还是旅行中,都将享受到更加宁静环境。