[發(fā)明專(zhuān)利]水管路穩(wěn)流寬頻帶消聲器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410249327.2
• 申請(qǐng)日: 2014-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104006260A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季振林;梅冬生;梅東興;徐森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇業(yè)安環(huán)保設(shè)備科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16L55/033
• 分類(lèi)號(hào): F16L55/033
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 劉忠祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消聲技術(shù)裝備，尤其涉及水管路系統(tǒng)水動(dòng)力噪聲的消聲器。

背景技術(shù)

在水管路系統(tǒng)中，泵、閥門(mén)、彎頭以及通道截面突變都會(huì)產(chǎn)生流體動(dòng)力性噪聲，而且這種通過(guò)管路傳播的噪聲幾乎不隨傳播距離的增加而衰減，最終從管道端口直接向外輻射，形成嚴(yán)重的輻射噪聲源。此外，水管路中的水從管口流出時(shí)，由于出口端流場(chǎng)產(chǎn)生突變，水將以噴流的形式流出，水噴流速度和噴流壓力的脈動(dòng)也會(huì)引發(fā)管路振動(dòng)并產(chǎn)生噴射噪聲。尤其對(duì)于船舶、潛艇等艇內(nèi)空間狹小或具有其它戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性要求的艦船，管路噪聲及其管端口噪聲顯得尤為突出。因此，對(duì)于艦船而言，水管路噪聲不僅影響船舶的隱蔽性和設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性，而且也會(huì)對(duì)海洋聲學(xué)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。

雖然水管道與空氣管道中的壓力脈動(dòng)存在顯著的區(qū)別：首先空氣噪聲和水噪聲具有不同的介質(zhì)，空氣介質(zhì)的特性阻抗和水的特性阻抗相差3000多倍；其次常用于空氣介質(zhì)中的吸聲、隔聲材料在液體介質(zhì)中基本是透聲的，還有空氣的壓縮性好，空氣中的消聲器大都工作在較低壓力下，而水管路消聲器要承受很寬的工作壓力范圍，因此水消聲器和空氣消聲器在消聲機(jī)理上存在很大的差異。盡管在空氣消聲器已經(jīng)發(fā)展較為成熟，但人們對(duì)水管路消聲器的研究相對(duì)較少，由于水和空氣這兩種流體介質(zhì)性質(zhì)的差異，水管路消聲器的設(shè)計(jì)并不能完全借鑒或照搬空氣消聲器的設(shè)計(jì)方法，因此對(duì)水管路消聲器的研究顯得十分必要和迫切。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201310009357.1公開(kāi)了一種串接于水管路中的壓力自平衡水動(dòng)力噪聲器，它是在穿孔管段的外側(cè)套裝有桶裝殼體，在穿孔管段和桶裝殼體之間填充有可壓縮彈性元件，從而構(gòu)成了一蓄能器消聲結(jié)構(gòu)，雖然該噪聲消聲器能抑制管路中壓力脈動(dòng)，具有降低管路噪聲的作用，但其消聲頻帶較窄，難以抑制寬頻水動(dòng)力噪聲，更不能穩(wěn)定管路出口端的噴射流場(chǎng)，降低端口噴射噪聲，而恰恰這種端口振動(dòng)和噪聲的幅射效率高，對(duì)環(huán)境和艦艇的隱蔽性影響最為直接。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種水管路穩(wěn)流寬頻消聲器，它不僅能實(shí)現(xiàn)水管路的寬頻帶消聲，而且能有效穩(wěn)定水管路出口端的流場(chǎng)，降低水噴流速度和壓力，從而有效降低水管路端口輻射噪聲和噴流產(chǎn)生的二次噪聲。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種水管路穩(wěn)流寬頻帶消聲器，包括輸水管和消聲器外殼，該輸水管穿過(guò)消聲器外殼的一端而固定連接于消聲器外殼的殼體上，固定連接有輸水管的消聲器外殼殼體一端內(nèi)側(cè)面上固定安裝有擴(kuò)張穿孔管，該擴(kuò)張穿孔管的內(nèi)徑大于輸水管的外徑；在所述消聲器外殼的另一端位置固定設(shè)置有端板，該端板上設(shè)置有端板孔；在該端板上還固定連接有分流穿孔管，該分流穿孔管伸向消聲器外殼的殼體內(nèi)，在該分流穿孔管內(nèi)端的端口位置固定設(shè)置有節(jié)流環(huán)；所述擴(kuò)張穿孔管的內(nèi)徑大于分流穿孔管的外徑，擴(kuò)張穿孔管的內(nèi)端與分流穿孔管的內(nèi)端有間隙地相互固定套接，所述輸水管的過(guò)流截面積小于端板孔過(guò)流截面積與分流穿孔管的過(guò)流截面積之和。

所述端板上各端板孔的過(guò)流截面積之和大于或等于分流穿孔管過(guò)流截面積。

所述輸水管以及擴(kuò)張穿孔管均為圓形管，該擴(kuò)張穿孔管的內(nèi)徑與輸水管的內(nèi)徑之比為1.5～2.0。

所述節(jié)流環(huán)為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述分流穿孔管為圓形管，分流穿孔管的內(nèi)徑與節(jié)流環(huán)的內(nèi)徑之比為1.5～2.0。

所述擴(kuò)張穿孔管的內(nèi)端與分流穿孔管的內(nèi)端通過(guò)支撐板有間隙地相互固定套接。

所述輸水管、擴(kuò)張穿孔管和分流穿孔管的管中心線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上。

所述擴(kuò)張穿孔管管壁上的擴(kuò)張管穿孔的孔徑等于分流穿孔管管壁上的分流管穿孔的孔徑；

擴(kuò)張穿孔管上穿孔率為15%—30%；分流穿孔管上的穿孔率為15%—30%。

所述擴(kuò)張管穿孔和分流管穿孔的孔徑均為6—20mm。

所述消聲器外殼包括圓管段和橢圓封頭，圓管段和橢圓封頭相互密封連接。