[发明专利]叶轮机械用吸声扩压器

说明书

技术领域

本发明涉及流体机械，特别涉及一种叶轮机械用吸声装置。

背景技术

离心压缩机、离心风机及涡轮机等叶轮机械广泛使用于航空航天、石油化工、交通能源等行业，叶轮机械的运行过程向外界辐射噪声，污染环境、影响生活和工作效率，并对人类的身心健康产生危害。为此，2008年10月1日国家颁布了三套强制性标准，对企业和居民生活环境的噪声排放要求做了严格的规定。因此叶轮机械的降噪研究具有重要的现实意义，也符合我国可持续发展和绿色发展的要求。

叶轮机械的噪声可分为机械噪声、电磁噪声和气动噪声，其中气动噪声(也称空气动力噪声)是主要噪声，通常包括基频噪声(叶片通过频率噪声)、涡流噪声、声波叠加和反射形成的腔体共鸣噪声等。采用扩压器吸声技术可降低气动噪声，扩压器的壁面是声学上的软壁面，入射的声能被吸收的相对较多，反射的相对较少，混合声场的声压级则会降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种可有效降低叶轮机械的气动噪声的扩压吸声装置。

为达到以上目的，本发明采取如下技术方案予以实现：

一种叶轮机械用吸声扩压器，包括扩压器盘，其特征在于，扩压器盘上设置有微穿孔板和穿孔板，微穿孔板和穿孔板之间形成第一气腔，将设有微穿孔板和穿孔板的扩压器盘安装到机壳端部环形卡槽，穿孔板与机壳端部之间自然形成第二气腔。

上述方案中，所述第一气腔的厚度是第二气腔的厚度的2/3～4/5。

另一种叶轮机械用吸声扩压器，包括扩压器盘和吸声器，扩压器盘安装到机壳端部环形卡槽内，吸声器与机壳之间自然形成吸声气腔，其特征在于，所述扩压器盘上设置有吸声孔均为闭孔的吸声器或者吸声孔均为通孔的吸声器。

其中，吸声孔均为闭孔的吸声器除了设置在出口流道扩压器盘一侧，还在相对另一侧的进气机壳上也有设置。

所述吸声孔均为通孔的吸声器跨过出口流道安装。

与现有技术相比，本发明可有效降低叶轮机械噪声。

附图说明

以下结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。

图1为本发明穿孔板式吸声扩压器结构图。

图2为图1结构中的微穿孔板平面示意图。

图3为图1结构中的穿孔板平面示意图。

图4为图1穿孔板式吸声扩压器安装结构示意图。

图5为本发明闭孔结构吸声扩压器安装示意图。

图6为本发明通孔结构吸声扩压器安装示意图。

图1、图4～6中：1、扩压器盘；2、微穿孔板；3、穿孔板；4、第一气腔5、第二气腔；6、叶轮；7、进气机壳；8、机壳；9、10、11、吸声器；12、13、14、15气腔。

具体实施方式

叶轮机械主要由进气系统、叶轮、扩压器、蜗壳及排气系统组成，气体由叶轮排出后进入扩压器，叶轮出口与扩压器进口区域气动干涉最强，是主要的气动噪声源，为此本发明设计了以下3种形式的吸声扩压器，主要是将扩压器壁面由声学硬边界转化为声学可穿透边界或声学软壁面，该结构的优势在于可以直接削弱噪声源，使入射声能被吸收，减少反射声能。

实施例1：穿孔板式吸声扩压器

参考图1、图4，穿孔板式吸声扩压器包括扩压器盘1、微穿孔板2、穿孔板3和两个气腔、背圈及紧固件等。扩压器盘1上留有安装吸声器的槽位，扩压器盘可以是有叶扩压器盘也可以是无叶扩压器盘，图1采用的是有叶扩压器盘。将微穿孔板2和穿孔板3装配成为一体，两层孔板之间形成了第一个气腔4，然后安装到扩压器盘的预留槽内，第二个气腔5则是将扩压器安装到机壳8端部卡槽后自然形成(图4)。图2、图3分别为微穿孔板和穿孔板平面示意图。两种穿孔板的穿孔率和两个气腔的厚度则是根据降噪量和降噪频率设计的。

该扩压器安装在叶轮6出口处流道的机壳8端部一侧，可将扩压器的最大吸声系数提高到0.9以上，从而有效降低叶轮机械的气动噪声。

实施例2：闭孔结构吸声扩压器

参考图5，闭孔结构吸声扩压器，吸声器9和10上的吸声孔均为闭孔，相对安装在叶轮6出口处流道的进气机壳与机壳端部扩压器盘两侧(开有相对应的槽位)，气腔12则是将扩压器安装到机壳8端部卡槽后自然形成，气腔13是闭孔吸声器安装到进气机壳7后自然形成，也可只安装在一侧。闭孔吸声器9和10的厚度和大小以及气腔12和13的厚度根据降噪量和降噪频率设计，该吸声扩压器均适合作为无叶扩压器或有叶扩压器。

实施例3：通孔结构吸声扩压器

参考图6，通孔结构吸声扩压器，是在叶轮6出口处流道的机壳端部扩压器盘与进气机壳两侧均开有相对应的槽位，将吸声孔均为通孔的吸声器11跨过流道安装到两侧槽位内，气腔14和15自然形成，便形成了通孔结构吸声扩压器，仅适用于无叶扩压器。与闭孔结构吸声扩压器不同的是，吸声器11将流道占据。吸声材料的厚度和大小以及两个气腔的厚度根据降噪量和降噪频率得到，该扩压器仅适用于无叶扩压器结构。