本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器，包括內(nèi)層穿孔管、端面法蘭、桶裝殼體，端面法蘭分別與內(nèi)層穿孔管和桶裝殼體密閉連接從而形成腔室，腔室內(nèi)填充可壓縮彈性元件，內(nèi)層穿孔管一端連接進(jìn)口管、另一端連接出口管，內(nèi)層穿孔管上設(shè)置有內(nèi)層穿孔管穿孔。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊，省去了傳統(tǒng)的蓄能器充放氣裝置，其工作時能夠隨系統(tǒng)靜壓力的改變而自平衡；該消聲器結(jié)合了抗式消聲器和蓄能器的優(yōu)點(diǎn)，消聲頻率可調(diào)性強(qiáng)，能夠有效地抑制寬頻水動力性噪聲。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及的是一種消聲器，具體地說是用于抑制管路系統(tǒng)水動力噪聲的消聲 器。
技術(shù)介紹
管路系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域及日常生活中常見的裝置，如生活用水管路及冷 卻用水管路等都普遍存在于各類船舶，但水管路的振動噪聲至今還沒有得到很好的控制， 如何減少管路系統(tǒng)噪聲仍然是困擾人們的一道難題。充液管路噪聲的影響在于管道內(nèi)的噪聲通過管壁向外輻射以及在出口處直接向 環(huán)境中輻射，對人的工作和生活產(chǎn)生較大影響。壓力脈動還直接導(dǎo)致管道的應(yīng)力脈動和機(jī) 械振動，特別是當(dāng)脈動頻率與管道系統(tǒng)的固有頻率接近時，具有很大的破壞作用。例如國內(nèi) 外均發(fā)生過飛機(jī)液壓管道破裂引起發(fā)動機(jī)燃燒、飛機(jī)墜毀的事件，也曾多次發(fā)生輸油管道 破裂事故。管道壓力脈動的一種特殊情況是水管路中常見的水錘現(xiàn)象，國內(nèi)外由水錘引起 的管路破壞事故很多。一般對充液管路系統(tǒng)常采取的減振降噪措施主要有以下幾種一是減少泵、閥等 管路部件的流量脈動；二是從負(fù)載系統(tǒng)的角度出發(fā)，減少系統(tǒng)的輸入阻抗，則在同樣的流量 脈動下壓力脈動會相應(yīng)減少；三是在管路中安裝液體消聲器等輔助設(shè)備，對壓力脈動進(jìn)行 衰減和濾波。其中在管路中安裝液體消聲器是應(yīng)用最廣泛的一種方法?，F(xiàn)有的水動力噪聲消聲器主要有由空氣消聲器演化而來的擴(kuò)張式、內(nèi)插管式、共 振式等抗性消聲結(jié)構(gòu)以及蓄能器?？剐韵暯Y(jié)構(gòu)液體消聲器設(shè)計存在如下困難首先，頻率一定時液體介質(zhì)中聲波 的波長比空氣中的波長大四倍多，相同消聲頻率下消聲器的尺寸勢必增大，但尺寸增大會 受到安裝空間的制約；其次，空氣介質(zhì)中常用的吸聲、隔聲材料在液體介質(zhì)中基本上都是透 聲的，水液體介質(zhì)消聲器不宜按空氣消聲器設(shè)計中經(jīng)常采用的穿孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。蓄能器是從負(fù)載系統(tǒng)出發(fā)來衰減壓力脈動，安裝蓄能器能有效地降低管路流體脈 動和噪聲，但是現(xiàn)有的蓄能器一般體積較大，消聲頻率單一，因而難以抑制寬頻的水動力性 噪聲，且對于系統(tǒng)靜壓力變化的使用環(huán)境，蓄能器需要附加充放氣裝置以平衡系統(tǒng)靜壓力， 這進(jìn)一步增大了其體積，增大了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，限制了其在有限空間的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供省去了傳統(tǒng)的蓄能器充放氣裝置且能夠隨系統(tǒng)靜壓力的 改變而自平衡的一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本專利技術(shù)一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器，其特征是包括內(nèi)層穿孔管、端面法 蘭、桶裝殼體，端面法蘭分別與內(nèi)層穿孔管和桶裝殼體密閉連接從而形成腔室，腔室內(nèi)填充 可壓縮彈性元件，內(nèi)層穿孔管一端連接進(jìn)口管、另一端連接出口管，內(nèi)層穿孔管上設(shè)置有內(nèi)層穿孔管穿孔。本專利技術(shù)還可以包括1、位于腔室一側(cè)的內(nèi)層穿孔管外壁上安裝外層穿孔管，外層穿孔管上設(shè)置有外層 穿孔管穿孔，內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管之間通過調(diào)節(jié)螺釘、內(nèi)層穿孔管穿孔、外層穿孔管穿 孔相連，通過調(diào)節(jié)螺釘、內(nèi)層穿孔管穿孔、外層穿孔管穿孔可調(diào)節(jié)內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管 的相對位置。2、外層穿孔管上安裝金屬絲網(wǎng)，金屬絲網(wǎng)網(wǎng)孔的大小以可壓縮彈性元件無法穿過 為上限。3、內(nèi)層穿孔管的穿孔率為50%，內(nèi)層穿孔管穿孔直徑為10mm。4、內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管的穿孔率均為50%，內(nèi)層穿孔管穿孔和外層穿孔管穿 孔的直徑均為10mm。5、所述的可壓縮彈性元件為封閉的充氣的規(guī)則球體或不規(guī)則球體，可壓縮彈性元 件之間的大小和材質(zhì)均不一致。本專利技術(shù)的優(yōu)勢在于本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊，省去了傳統(tǒng)的蓄能器充放氣裝置，其工作時 能夠隨系統(tǒng)靜壓力的改變而自平衡；該消聲器結(jié)合了抗式消聲器和蓄能器的優(yōu)點(diǎn)，消聲頻 率可調(diào)性強(qiáng)，能夠有效地抑制寬頻水動力性噪聲。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖2為單個充氣小球放置于腔室中引起的傳遞損失圖3為充氣小球的大小對傳遞損失峰值的影響曲線圖4為穿孔率調(diào)節(jié)的不意圖一；圖5為穿孔率調(diào)節(jié)的不意圖_.；圖6為穿孔示意圖一；圖7為穿孔示意圖二。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖舉例對本專利技術(shù)做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖1 7，本專利技術(shù)具有一個圓筒形內(nèi)層穿孔管1、一個同軸放置的圓筒形外層穿孔管2，內(nèi)層穿孔管I與其端面法蘭13封閉連接，外層穿孔管2外包覆有金屬絲網(wǎng)22 ;外 層穿孔管2與其端面法蘭13、筒狀殼體3構(gòu)成一腔室，腔室內(nèi)部填充有多個充氣小球或其它 形狀的、封閉的、可壓縮彈性元件4，小球或其它形狀、封閉的、可壓縮彈性元件4具有不同 的尺寸；內(nèi)層穿孔管I和外層穿孔管2之間的相對位置可以通過調(diào)節(jié)螺釘23改變；筒狀殼 體3的右端面34和出口管段的左端面51由螺栓35連接，整個消聲器通過內(nèi)層穿孔管的入 口端法蘭24和出口管段的右端法蘭52連接到水管路系統(tǒng)。腔室內(nèi)部放置充氣小球或其它形狀的、封閉的、可壓縮彈性元件4，由于彈性元件 4的可壓縮性好，因此彈性元件4中的聲速大大低于水中的聲速，合適選擇彈性元件的結(jié)構(gòu) 參數(shù)，使一定頻率的入射聲波作用到小球表面時候入射聲阻抗趨近于0，達(dá)到消聲的目的， 由于每個彈性元件是封閉和獨(dú)立的，彈性元件置于工作流體中時其封閉外表面受到均布壓力，所以當(dāng)充液管路的系統(tǒng)靜壓力改變時，封閉的可壓縮彈性元件發(fā)生膨脹或收縮而平衡 掉外部的系統(tǒng)靜壓力，彈性元件的材質(zhì)或結(jié)構(gòu)尺寸不同，從而使消聲器具有多個不同的消 聲頻率，達(dá)到寬頻消聲的目的。圓筒形內(nèi)層穿孔管I和圓筒形外層穿孔管2在中部為穿孔區(qū)，靠近兩端部位不穿 孔，穿孔管的穿孔率為50%，每個穿孔管的穿孔直徑都為10mm，兩個穿孔管同軸放置，通過 調(diào)節(jié)螺釘23調(diào)節(jié)兩個穿孔管的軸向相對位置從而改變兩個穿孔管段的空隙重合度(如圖4 和圖6所示)，從而改變整個消聲器的穿孔率，進(jìn)而改變消聲器的消聲頻率。外層穿孔管2外包覆有金屬絲網(wǎng)22，金屬絲網(wǎng)22的網(wǎng)孔以不使彈性元件4能通過 穿孔管的穿孔為尺寸上限，以使內(nèi)層穿孔管I內(nèi)部的流體能夠充分接觸到腔室內(nèi)的彈性元 件4為尺寸下限。金屬絲網(wǎng)的作用是當(dāng)系統(tǒng)靜壓力驟降或管路流量波動較大時保護(hù)彈性 元件4不被尖銳的穿孔邊緣割破，同時阻擋彈性元件使其不會穿過穿孔管而流入到管路系 統(tǒng)中。內(nèi)層穿孔管I與端面法蘭13封閉連接；內(nèi)層穿孔管端面法蘭13與筒狀殼體3通 過螺栓連接，它們之間設(shè)置密封裝置；外層穿孔管2與內(nèi)層穿孔管端面法蘭13、筒狀殼體3 構(gòu)成一腔室，筒狀殼體3的右端面34和出口管段的左端面51由螺栓35連接，它們之間設(shè) 置密封裝置36 ;整個消聲器通過內(nèi)層穿孔管I的入口端法蘭24和出口管段的右端法蘭52 連接到水管路系統(tǒng)。使用穿孔管將消聲器的進(jìn)出口連接起來是為了降低流體的流動阻力損失。聲波通 過穿孔管的壁面上的小孔進(jìn)入到腔室中，在腔室的前后端面處發(fā)生反射、干涉，實(shí)現(xiàn)消聲。 對于管內(nèi)流體的流動來說，穿孔管的引入相當(dāng)于增加了一個引導(dǎo)橋，使水流能夠?qū)轫樌?地通過，從而降低流動阻力損失。雙層穿孔管的穿孔率可調(diào)節(jié)，兩個穿孔管同軸放置，通過調(diào)節(jié)螺釘23調(diào)節(jié)兩個穿 孔管的軸向相對位置從而改變兩個穿孔管段的空隙重合度，從而改變整個消聲器的穿孔 率；穿孔率和穿孔孔徑改變了穿孔阻抗從而使其聲學(xué)性能可調(diào)。當(dāng)穿孔管的穿孔率較低時，穿孔管的引入對消聲器的低頻消聲性能影響較小，對 中頻消聲性能有很大提高，對高頻消聲性能影響有限，穿孔率越低，消聲器的流體阻力損失 越小，特別是當(dāng)管內(nèi)流速較大時穿孔管的作用越明顯；隨著穿孔率的增加，有效消聲頻帶隨 之升高。當(dāng)總的穿孔率>25%時，穿孔管對聲學(xué)性能的影響可以不考慮，整個消聲器體現(xiàn)為 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器，其特征是：包括內(nèi)層穿孔管、端面法蘭、桶裝殼體，端面法蘭分別與內(nèi)層穿孔管和桶裝殼體密閉連接從而形成腔室，腔室內(nèi)填充可壓縮彈性元件，內(nèi)層穿孔管一端連接進(jìn)口管、另一端連接出口管，內(nèi)層穿孔管上設(shè)置有內(nèi)層穿孔管穿孔。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器，其特征是包括內(nèi)層穿孔管、端面法蘭、桶裝殼體，端面法蘭分別與內(nèi)層穿孔管和桶裝殼體密閉連接從而形成腔室，腔室內(nèi)填充可壓縮彈性元件，內(nèi)層穿孔管一端連接進(jìn)口管、另一端連接出口管，內(nèi)層穿孔管上設(shè)置有內(nèi)層穿孔管穿孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器，其特征是位于腔室一側(cè)的內(nèi)層穿孔管外壁上安裝外層穿孔管，外層穿孔管上設(shè)置有外層穿孔管穿孔，內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管之間通過調(diào)節(jié)螺釘、內(nèi)層穿孔管穿孔、外層穿孔管穿孔相連，通過調(diào)節(jié)螺釘、內(nèi)層穿孔管穿孔、外層穿孔管穿孔可調(diào)節(jié)內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管的相對位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓力自平衡水動力噪聲消聲器，其特征是外層穿孔管上安裝金屬絲網(wǎng)，金屬絲網(wǎng)網(wǎng)孔的大小以可壓縮彈性元件無法穿過為上限。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力自平衡水動力...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柳貢民，趙曉臣，張文平，張新玉，曹貽鵬，明平劍，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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