[发明专利]一种自适应进气消声器

说明书

本发明公开一种具有自适应功能的进气消声器，涉及一种用来抑制进气管道噪声的消声器，由左右两个相邻的共振腔构成，两个共振腔通过腔室间的隔板分割消声器壳体的内部空间，并通过各自的管路分别与主管路相连，同时在消声器壳体内侧设置轨道槽，使消声器壳体和共振腔间的隔板可以相对主管路发生运动，并通过弹簧控制其运动幅度。本发明可以根据进气主管路上介质不同流动速度下产生的不同压力，使消声器壳体和共振腔间的隔板沿着设置的轨道槽进行运动，自适应的调整两个共振腔的结构参数，以消除不同流速下相应频率的进气噪声，使消声器在更为全面的工况下获得优异的噪声抑制效果。

技术领域

本发明涉及管道噪声领域，特别涉及一种用来抑制进气管道噪声的消声器。

背景技术

共振腔是一种传统的管道噪声抑制装置，其基本结构如图1所示。主管路6通过旁支管道5与共振腔2相连。旁支管道5中的空气柱类似活塞具有一定的声质量，共振腔2中的空气类似弹簧具有一定的刚度，二者组成一个共振系统。当声波沿主管路6传递至与旁支管路5的交汇处时，空气柱在声波作用下发生振动，当声波频率与系统固有频率相近时发生共振作用，共振时的摩擦阻尼使大量声能量转化为热能耗散掉。

传统共振腔消声器的共振频率可以根据下式求出：

式中：c₀为介质中的声速；A和l分别为旁支管5的截面积和长度；V为腔体2的容积。

传统共振腔消声器的缺点是只能针对频率在固有频率附近的噪声具有较好的消声作用，且一旦共振腔的尺寸参数确定，共振腔消声器的固有频率也随之确定，无法再次变更，因此其有效频率范围较为单一，并不能适应介质在不同流速下噪声频率各异的实际情况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有自适应功能的进气消声器，该消声器能够根据介质流速，自适应的调整共振腔的结构参数，从而匹配不同介质流速下进气噪声的频率特性，从而在更广泛的工况下，有效抑制管道内的进气噪声。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的消声器包括：消声器壳体1、共振腔201和202、共振腔底板3、共振腔间隔板4、旁支管路501和502、主管路6、轨道701和702以及703、滚子801和802以及803、铰接轴9、回位弹簧10。发挥消声作用的部件为由501与201组成的共振腔和由502与202组成的共振腔，两个共振腔左右相邻，通过腔室间的隔板4分割消声器壳体1与共振腔底板3围成的内部空间。

主管路6、旁支管路501和502、共振腔底板3之间为固定连接，并不能相互运动；旁支管501和502通过共振腔底板3的孔洞伸出壳体，且并不与消声器壳体1固定连接；消声器壳体1仅与回位弹簧10固定连接，并依靠回位弹簧的弹力抵消自身重力，以保持平衡位置，回位弹簧10的另一端则与共振腔底板3固定连接；轨道701、702、703均开设在壳体1内侧。

滚子801与802铰接在共振腔底板3的两端，并仅限于在轨道701与702内移动，使消声器壳体1相对共振腔底板3上下运动，从而改变共振腔201和202的体积；滚子803铰接在隔板4的一端，并仅限于在轨道703内移动，隔板4的另一端通过铰接轴9与共振腔底板3铰接，使隔板4可以绕铰接轴9旋转，从而改变共振腔201和202的体积分配比例。

随着介质流速的加快，主管路6、旁支管路501和502、共振腔201和202内部的负压会增大(压力减小)，在大气压力的作用下，消声器壳体1会相对共振腔底板3向下运动，隔板4也会随之转动，使共振腔201和202的体积发生改变，同时轨道703向下运动会带动隔板4产生转动，使共振腔201和202的体积比例发生改变。由于，旁支管路501和502的截面积和长度均未发生变化，改变共振腔201和202的体积将直接使消声器的共振频率发生变化。