葉仲基臺灣大學：生物產業機電工程學研究所劉仁超Liu, Jen-ChaoJen-ChaoLiu2007-11-262018-07-102007-11-262018-07-102005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/52931本研究的目的旨在解決廠房排氣管路噪音的問題，因此設計出一可變容積式共鳴消音器，希望藉由共鳴腔的長度改變來控制排氣管出口端的最大消音頻率。這個最大消音頻率也就是共鳴腔的共鳴頻率，其值由共鳴腔規格所決定。由於該頻率之噪音能量已被共鳴腔所吸收，因此在出口端之噪音值會有明顯的下降。 經實驗證實，共鳴腔容積改變會導致其共鳴頻率隨之改變。其容積越大，則共鳴頻率越小；反之，容積越小，則共鳴頻率越大。共鳴容積之長度在60 mm、80 mm、100 mm、200 mm、300 mm、400 mm與500 mm時所對應的共鳴頻率分別為2,004 Hz、1,764 Hz、1,544 Hz、1,272 Hz、1,148 Hz、1,020 Hz與880 Hz。依照這個概念，可以在不需大幅改變原有通風系統的排氣管路下，設計出能夠抑制某個低頻噪音的消音器。The purpose of this study is to solve the problem of exhaust pipe noise in the factory. By changing the length of the resonant volume, in order to control the maximum noise reduction frequency at the end of the pipe, a variable volume resonant muffler was designed. This maximum noise reduction frequency is in fact the resonance frequency, and depends on the size of the resonant volume. It seems to be that the resonance frequency noise decreases at the end of the pipe when the resonant volume absorbs its energy. Under experimentation, different resonant volumes will change the resonance frequency. The bigger the volume, the lower the frequency, and on the contrary, the smaller the volume, the higher the frequency. When the lengths of the resonant volume are 60 mm,80 mm,100 mm,200 mm,300 mm,400 mm and 500 mm, the resonance frequency are 2004 Hz,1764 Hz,1544 Hz,1272 Hz,1148 Hz,1020 Hz and 880 Hz. According to this concept, a muffler can be designed to confine a wanted low frequency noise without largely changing the original exhaust ventilation system.目錄 誌謝……………………………………………………………………………ii 摘要 …………………………………………………………………………iii 圖目錄 ………………………………………………………………………vii 表目錄…………………………………………………………………………ix 第一章 緒論……………………………………………………………………1 1.1 前言………………………………………………………………………1 1.2 研究目的…………………………………………………………………2 第二章 文獻探討………………………………………………………………3 2.1 研究背景…………………………………………………………………3 2.2 文獻回顧 ………………………………………………………………10 2.3 膨脹斷面消音器 ………………………………………………………12 2.4 共鳴式消音器 …………………………………………………………14 第三章 研究方法 ……………………………………………………………17 3.1 共鳴腔設計 ……………………………………………………………17 3.2 簡單型共鳴腔 …………………………………………………………21 3.3 可變容積式共鳴腔 ……………………………………………………29 第四章 實驗結果與討論 ……………………………………………………35 4.1 實驗結果 ………………………………………………………………35 4.2 實驗結果討論 …………………………………………………………40 第五章 結論與建議 …………………………………………………………47 5.1 結論 ……………………………………………………………………47 5.2 建議與未來展望 ………………………………………………………48 參考文獻………………………………………………………………………49 附錄一 頻帶與頻譜 …………………………………………………………51 附錄二 簡單型共鳴腔消音頻譜 ……………………………………………55 附錄三 可變容積式共鳴消音器消音頻譜 …………………………………59 圖目錄 圖2-1 S牌消音器 ……………………………………………………………4 圖2-2 膨脹室消音器 ………………………………………………………13 圖2-3 膨脹室消音器消音性能曲線圖 ……………………………………13 圖2-4 旁通管式容積共鳴器 ………………………………………………15 圖2-5 共鳴型消音器消音性能曲線圖 ……………………………………15 圖2-6 同心管式容積共鳴器 ………………………………………………16 圖3-1 可變容積式共鳴腔 …………………………………………………20 圖3-2 簡單型共鳴腔示意圖 ………………………………………………22 圖3-3 簡單型共鳴腔 ………………………………………………………22 圖3-4 簡單型共鳴腔消音器噪音量測架構 ………………………………25 圖3-5 排氣管噪音量測 ……………………………………………………25 圖3-6 簡單型共鳴腔消音性能測試 ………………………………………27 圖3-7 簡單型共鳴腔消音性能測試(局部放大) …………………………27 圖3-8 共鳴腔各部分 ………………………………………………………31 圖3-9 可變共鳴腔消音器噪音量測架構 …………………………………32 圖3-10 共鳴腔消音測試 ……………………………………………………34 圖4-1 消音前與使用不同長度共鳴腔之消音頻譜 ………………………36 圖4-2 不同長度共鳴腔之介入損失頻譜 …………………………………36 圖4-3 共鳴腔長度60 mm與80 mm介入損失比較 ………………………37 圖4-4 共鳴腔長度80 mm與100 mm介入損失比較 ………………………37 圖4-5 共鳴腔長度100 mm與200 mm介入損失比較………………………38 圖4-6 共鳴腔長度200 mm與300 mm介入損失比較………………………38 圖4-7 共鳴腔長度300 mm與400 mm介入損失比較………………………39 圖4-8 共鳴腔長度400 mm與500 mm介入損失比較………………………39 圖4-9 共鳴容積長度與共鳴頻率關係圖 …………………………………44 表目錄 表2-1 噪音管制標準修正……………………………………………………9 表3-1 常見的消音器與排氣管管徑比………………………………………18 表3-2 簡易型共鳴腔材料表 ………………………………………………21 表3-3 可變容積式共鳴腔材料表 …………………………………………29 表4-1 介入損失差異個數統計………………………………………………411027652 bytesapplication/pdfen-US排氣管共鳴消音器共鳴頻率介入損失exhaust piperesonant mufflerresonance frequencyinsertion lossthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/52931/1/ntu-94-R92631016-1.pdf