（定稿）新建水泥杆塔项目投资立项申报书5（喜欢就下吧）

传声损失的计算方法主要有传统法四极传递矩阵法三点法等三种。

本文利用声学计算软件进行声场分析，并采用三点法计算分析消声器的传声损失传统法传声损失的定义是入射声功率和传播声功率之比。

假设消声器进口和出口截面相等，空气温度和密度不发生改变，则传声损失可表达为式中，为直管进口的入射声波声压均方根为消声器出口的透射声波声压均方根别通过计算直管和消声器两个模型得到，直管和消声器分别需要施加相同的边界条件，即进出口管施加分别为空气密度和声音在空气介质中的传播速度的阻抗，同时进口管施加单位振动速度。

四极传递矩阵法使用四极传递矩阵法需要计算进出口声压和振动速度，矩阵形式的方程为式中，分别为消声器进口和出口声压分别为消声器进口和出口振动速度，并且，，，，四极传递矩阵法的传声损失为三点法为了提高消声器传声损失的计算速度，提出了三点法。

三点法类似于用在传声损失测量的四传声器法，与传统的四极传递矩阵法相比，它仅需要单个边界类型来获得每个频率下的传声损失。

故本文有限元法分析计算传声损失时采用的方法便是三点法。

消声器进口需要均匀的速度或声压来获得激励，只要在进口管和出口管内高阶模态不被激起，认为声波为平面波。

出口管需要施加吸声终端和的阻抗，这样由于吸声终端出口管内仅有透射声波。

如图所示。

其中，点为出口管上的点，透射声压，进口管内的声波包括入射声压和反射声压，点和点分别是进口管上的两点，和是两点消声器轴向坐标。

在进出口管道中，我们认为声波满足平面波原理即满足声波方程式中，第项为直达声及入射声，第二项为反射声，故对于每个频率下上式可化简为因此点点的声压可表达为式中，，称为波数为入射声压，分别为反射声压。

图通过上述公式可求得，结合点的声压代入传声损失计算公式式中，为进口界面处的入射声压，出口处的投射声压。

消声器空气动力性分析计算消声器的空气动力特性评价指标通常为压力损失或阻力系数。

在本文中，采用压力损失来分析评价消声器的空气动力性能。

压力损失的主要计算方法有传统的压力损失计算和仿真分析方法。

而本课题将采用传统的压力计算来进行分析。

传统的抗性消声器压力损失计算采用基于理论和试验的半经验公式法。

消声器的压力损失主要包括沿程阻力损失和局部阻力损失。

沿程阻力损失是发生在缓变流整个流程中的能量损失，是由流体的粘滞力造成的损失。

这种损失的大小与流体的流动状态有着密切的关系。

局部阻力损失是发生在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失，是在管件附近的局部范围内主要由流体速度分布急剧变化上限失效频率上下限失效频率下截面形状为圆形消声器扩张腔直径内插管布置方式及长度确定中心对正插入管的性能较差，且插入深度越大，阻力系数越大，性能下降越多见节。

故为了避免消声器出现通过频率的缺点，使气流在消腔长度等各尺寸参数。

确定消声器各尺寸参数后，还需根据公式和确定消声器消声频率的的上下限。

上下式中为扩张腔内声速为扩张室截面特征尺寸为消声器共振频率为扩张腔的横截面，为消声器各腔的长度，为消声器各腔对应的容积。

消声器穿孔管扩张腔结构参数确定由于扩张腔结构的低频消声效果不是很理想，往往设计消声器时需要将扩张腔结构与穿孔管共振腔结构相结合，以弥补扩张腔结构低频消声量不足的缺陷。

共振腔消声器是由段开有若干小孔的管道和管外个密闭的空腔所组成。

小孔和空腔组成个弹性振动系统，当气流的声波频率和共振腔振动系统的固有频率相同时，这个振动系统就发生共振，孔颈中具有定质量的空气柱运动速度加快，摩擦阻力增大，大量声能转化为热能而消耗掉，从而达到消声的目的。

共振腔消声器的共振频率见公式式中声速共振腔体积传导率，是个以长度为单位的物理量由公式确定。

式中为孔径为板厚。

工程设计中，穿孔管的消声量可按公式计算。

式中，为与共振腔消声器消声性能有关的无量纲常数。

式中，为消声通道截面积。

由公式可确定穿孔直径。

由公式可知穿孔直径直接影响着穿孔管的消声性能，实际上穿孔管的消声特性有与穿孔管的位置及穿孔率有关。

消声器内各腔连接的确定由维声波理论得到简单扩张腔村在通过频率，可以通过采用插入管及多节扩张腔串联。

消声器内各腔的长度确定之后，腔与腔之间可用管子或开小孔连通，只要流通面积定，本质上无多大差别。

采用插入管连接时，插入管的长度为可以消除偶数倍通过频率，而插入管长度为可以消除奇数倍通过频率，故插入管连接时，其插入管长度可用和相互匹配，实际应用时，插入管长度可比计算长度减少其中，为插入管内径。

试验证明，中心对正插入管的性能差些，插入深度越大，阻力系数越大，性能下降越多。

随着两插入管的接近，高速脉动气流越不能在消声器中得到充分膨胀，排出气体仍以脉动形式从排气管中排出，出入口处排气产生的涡流越强，因而在些频率形成再生噪声。

因此，最好是采用错开式内插管，它能避免简单膨胀腔出现通过频率的缺点，又能使气流在消声器内得到充分的膨胀，因而消声性能较好。

消声器声学性能分析方法由于消声器的声学性能评价指标中传声损失反映的是消声器本身的传递声波特性，不受声源管道系统和消声器之后尾管的影响，故对消声器进行理论分析和设计计算时，采用传声损失比较方便。

消声器声学性能分析方法主要有基于维平面理论传统的消声结构分析法和三维数值仿真分析方法。

维平面波理论分析如果消声元件的轴向尺寸比其径向尺寸大得多，为便于分析，将内部声波近似简化为平面波，即声压只与个轴向位置有关。

则波动方程简化为对于角频率为的简谐波，其般解为式中，号表示反向声波，号代表正向声波。

为声压幅值，ϕ为初始相位角。

三维数值仿真分析方法在消声器截面几何尺寸较小，且噪声频率不太高时，维平面波理论分析法是适用的但噪声频率提高后，在消声器扩张室内存在有高阶模式波，而且由于实际的排气消声器具有复杂的结构，其内部声波本质上是三维的。

三维数值方法在整个求解域上声器撑挡的方法。

塌方体积较大时，采取注浆加固塌体，然后用型钢支架对塌体进行支护衬砌对老窖的处理在开挖过程中，若钻孔探测到较大的裂隙空洞，首先作好已掘段衬砌，作好防水准备措施，再在此地段爆破作业，做到多打眼，打浅眼，并控制药量。

掘穿空洞后，采用号钢轨做拱圈进行支护，溶洞内采用浆砌片石或混凝土填实。

对瓦斯的处理每班作业及放炮前，必须先测瓦斯浓度，若瓦斯超限，须先撤出人员，暂停井下作业，加大风量，查明瓦斯浓度超限原因，瓦斯浓度恢复正常后才能入井作业。

三矿井水灾防治组织措施矿成立防止重大水灾事故领导小组组长张磊副组长田道川成员由公司各分管领导各部门负责人及防治水办公室成员组成。

领导小组办公室设于技术部，由李雄任办公室主任成员李雄负责防止重大水灾事故事故日常工作的组织布置检查与考核和资料的收集整理。

领导小组每月对防止重大水灾事故措施的执行情况进行检查，对具体的防治措施进行研究布置，对执行情况和存在的问题在矿防止重大事故例会上进行通报。

进步落实防治水责任制。

地测部地测防治水为矿地测防治水业务部门，对矿防治水工作负责，矿各部门各队行政正职为地测防治水第责任者，分管副职对所管辖范围内的防治水工作负责，各单位技术负责人对本单位防治水技术工作全面负责，工人对所在岗位的防治水工作负责，凡发生防治水事故隐患违章等都要对照责任制检查以及追究管理责任。

灾情分析由于矿井处于基本建设，水的活动规律尚未掌握，必须加强有疑必探，先探后掘的原则，对矿井水进行观测和分析总结。

以下区域有发生水灾事故的可能各掘进工作面南运输巷南回风巷回采工作面回采工作面等作业点。

雷雨季节。

防止重大水灾事故的措施技术部部要编制防治水规划和年度防治水计划，确保防治水工作有序进行，杜绝水害事故发生。

矿井防治水专业小组，必须落实人员，明确责任，定期专题研讨，考核逗硬。

每月底前，李雄牵头公司总工程师组织相关参加技术员对下月掘进头进行水害评价，根据危害程度采取相应措施。

坚持预测预报有疑必探先探后掘安全防护的综合防治措施，对受麻窝煤矿周边小煤矿水患威胁较大的回采工作面回采工作面等加强水文地质工作的预测预报，对巷道可能遇到的老窑采空积水区或含水构造时应编制专门探放水措施，保证安全的情况下才能继续掘进，技术部门对各区域的采空区含水构造等在采掘工程平面图上标定其大至积水范围及含水情况，并划出积水警戒线。

加强水文地质调查分析预报，发现问题及时研究，制定整改措施并组织落实。

井下防治水加强矿井水文地质基础工作，查明矿区和矿井的水文地质条件。

建立健全水文地质各类成果台帐卡片，资料和图纸要齐全。

每半年进行次收集调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上下工程对照图上标出其井田位置开采范围开采年限积水情况等。

加强水害预测预报。

要制定年度和月度水情水害预测预报，建立水害隐患排查制度，制定矿井水灾应急预案。

在掘进施工中，必须密切注意掘进作业区域附近水文地质条件的变化情况，发现异常及时发出水情水害预测预报通知单。

同时加强临时点预报工作，确定水害重点使模型离散化，并求解波动方程，不需对波动方程和边界条件进行简化，能够比较直观和准确地分析复杂的消声结构，故三维数值方法在计算传声损失方面得到了广泛的应用和发展。

传声损失的计算方法主要有传统法四极传递矩阵法三点法等三种。

本文利用声学计算软件进行声场分析，并采用三点法计算分析消声器的传声损失传统法传声损失的定义是入射声功率和传播声功率之比。

假设消声器进口和出口截面相等，空气温度和密度不发生改变，则传声损失可表达为式中，为直管进口的入射声波声压均方根为消声器出口的透射声波声压均方根别通过计算直管和消声器两个模型得到，直管和消声器分别需要施加相同的边界条件，即进出口管施加分别为空气密度和声音在空气介质中的传播速度的阻抗，同时进口管施加单位振动速度。

四极传递矩阵法使用四极传递矩阵法需要计算进出口声压和振动速度，矩阵形式的方程为式中，分别为消声器进口和出口声压分别为消声器进口和出口振动速度，并且，，，，四极传递矩阵法的传声损失为三点法为了提高消声器传声损失的计算速度，提出了三点法。

三点法类似于用在传声损失测量的四传声器法，与传统的四极传递矩阵法相比，它仅需要单个边界类型来获得每个频率下的传声损失。

故本文有限元法分析计算传声损失时采用的方法便是三点法。

消声器进口需要均匀的速度或声压来获得激励，只要在进口管和出口管内高阶模态不被激起，认为声波为平面波。

出口管需要施加吸声终端和的阻抗，这样由于吸声终端出口管内仅有透射声波。

如图所示。

其中，点为出口管上的点，透射声压，进口管内的声波包括入射声压和反射声压，点和点分别是进口管上的两点，和是两点消声器轴向坐标。

在进出口管道中，我们认为声波满足平面波原理即满足声波方程式中，第项为直达声及入射声，第二项为反射声，故对于每个频率下上式可化简为因此点点的声压可表达为式中，，称为波数为入射声压，分别为反射声压。

图通过上述公式可求得，结合点的声压代入传声损失计算公式式中，为进口界面处的入射声压，出口处的投射声压。

消声器空气动力性分析计算消声器的空气动力特性评价指标通常为压力损失或阻力系数。

在本文中，采用压力损失来分析评价消声器的空气动力性能。

压力损失的主要计算方法有传统的压力损失计算和仿真分析方法。

而本课题将采用传统的压力计算来进行分析。

传统的抗性消声器压力损失计算采用基于理论和试验的半经验公式法。

消声器的压力损失主要包括沿程阻力损失和局部阻力损失。

沿程阻力损失是发生在缓变流整个流程中的能量损失，是由流体的粘滞力造成的损失。

这种损失的大小与流体的流动状态有着密切的关系。

局部阻力损失是发生在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失，是在管件附近的局部范围内主要由流体速度分布急剧变化上限失效频率上下限失效频率下截面形状为圆形消声器扩张腔直径内插管布置方式及长度确定中心对正插入管的性能较差，且插入深度越大，阻力系数越大，性能下降越多见节。

故为了避免消声器出现通过频率的缺点，使气流在消