[发明专利]降噪导流罩及其设计方法

权利要求书

1.一种降噪导流罩，其特征在于，包括多个双颈部消声单元，所述双颈部消声单元包括第一颈部腔、声学腔和第二颈部腔；所述第一颈部腔通过所述声学腔与所述第二颈部腔连通；所述第一颈部腔、所述第二颈部腔的截面面积分别小于所述声学腔的截面面积；所述第一颈部腔、所述第二颈部腔分别与大气连通；

各所述双颈部消声单元的消声频率不同。

2.根据权利要求1所述的降噪导流罩，其特征在于，所述双颈部消声单元中，所述第一颈部腔和所述第二颈部腔位于所述声学腔的同侧，或位于所述声学腔相对的两侧。

3.根据权利要求1所述的降噪导流罩，其特征在于，所述降噪导流罩包括盖板和壳体；所述壳体包括环形侧壁和封在所述环形侧壁一端的底板；所述盖板固定于所述环形侧壁的另一端；所述壳体和所述盖板围成内部空间；

各所述双颈部消声单元的声学腔分别布置于所述内部空间；所述盖板开有与所述声学腔连通的透孔，该透孔为第一颈部腔；所述底板开有与所述声学腔连通的透孔，该透孔为第二颈部腔；所述声学腔与所述第一颈部腔、所述第二颈部腔分别一一对应。

4.根据权利要求3所述的降噪导流罩，其特征在于，所述声学腔在所述内部空间中呈环形分布，并排布成一圈或多圈。

5.根据权利要求3或4所述的降噪导流罩，其特征在于，所述内部空间由隔板分隔为多个互不联通的空间，各空间分别为所述声学腔。

6.根据权利要求5所述的降噪导流罩，其特征在于，所述隔板包括环形隔板和平直隔板，所述环形隔板位于所述环形侧壁内；所述平直隔板由所述环形侧壁的一端延伸至另一端，并穿过所述环形隔板。

7.根据权利要求6所述的降噪导流罩，其特征在于，所述环形隔板为多个，并逐个套设；所述平直隔板为1个，或者所述平直隔板为多个，并于最内部的所述环形隔板内相互交叉。

8.根据权利要求1所述的降噪导流罩，其特征在于，降噪导流罩用于风机；所述双颈部消声单元位于所述风机的轴向一侧，或者所述双颈部消声单元布置于所述风机外周。

9.根据权利要求1所述的降噪导流罩，其特征在于，所述降噪导流罩为声学超材料导流罩。

10.一种降噪导流罩的设计方法，用于权利要求1-9任意一项所述的降噪导流罩，其特征在于，包括：

(1)确定所述降噪导流罩的目标消声频带；

(2)根据所述目标消声频带，确定各双颈部消声单元的目标频率，双颈部消声单元的个数；

(3)确定所述双颈部消声单元的预设结构尺寸参数和所述双颈部消声单元的共振频率设计公式中端部系数的初始值；利用所述预设结构尺寸参数和所述目标频率，通过迭代的方式修正所述双颈部消声单元的共振频率设计公式中端部系数，再通过所述双颈部消声单元的共振频率设计公式计算所述双颈部消声单元的待确定结构尺寸参数；

(4)重复所述步骤(3)，直至所有双颈部消声单元的结构尺寸参数确定完毕。

11.根据权利要求10所述的降噪导流罩的设计方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

(31)确定所述双颈部消声单元的预设结构尺寸参数的具体值，并将所述双颈部消声单元的共振频率设计公式中端部系数的初始值设置为0.8；

(32)根据所述目标频率、所述预设结构尺寸参数和所述端部系数的初始值，通过所述双颈部消声单元的共振频率设计公式，计算所述待确定结构尺寸参数；

(33)建立有限元模型进行传递损失计算，搜索传递损失峰值所对应的共振频率，若该共振频率与所述目标频率发生偏离，将仿真获得的共振频率代入到所述双颈部消声单元的共振频率设计公式，计算新的端部系数；

(34)根据所述新的端部系数，调整所述双颈部消声单元的待确定结构尺寸参数，并建立三维结构模型进行仿真验证传递损失曲线峰值是否位于所述目标频率处，若“否”，则返回步骤(33)，直至传递损失共振峰值正好处于目标频率处；若“是”，则进入步骤(4)。