一种能够消声的进气旁通再循环结构 |
|||||||
| 申请号 | CN202311861626.7 | 申请日 | 2023-12-29 | 公开(公告)号 | CN117759569A | 公开(公告)日 | 2024-03-26 |
| 申请人 | 哈尔滨工程大学; | 发明人 | 曹贻鹏; 宋耀; 刘晨; 赵晓臣; 林家轩; 杜少冉; 杨洁; 国杰; 张新玉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种能够消声的进气旁通再循环结构，包括进气旁通再循环结构本体和结构传导消声装置，进气旁通再循环结构本体上开设有进气旁通再循环腔体；进气旁通再循环结构本体上开设的进气旁通再循环结构气流入口和进气旁通再循环结构气流出口均与进气旁通再循环腔体连通；结构传导消声装置设置于进气旁通再循环腔体内。本发明工作时， 压气机 产生的噪声会通过进气旁通再循环结构气流进口传入进气旁通再循环腔体，从进气旁通再循环结构气流出口传出，而由于进气旁通再循环结构气流出口处的特殊构造，噪声会在流经进气旁通再循环结构气流出口时产生几列相互干涉的 声波 ，不同声波之间的 波长 差会使得声波的干涉起到降低噪声的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种能够消声的进气旁通再循环结构，其特征在于，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 一种能够消声的进气旁通再循环结构技术领域背景技术[0002] 近年来，为了满足现代内燃机高动力性、高经济指标的要求，尤其是运输式和工程机械用增压柴油机所提出的在宽广的转速和负荷范围内应保持足够的增压压力以获得满意的低速性能(经济性能及排放指标)的要求，与之相匹配的增压器压气机要在具有高效率的同时还必须拥有较宽的适用流量范围，特别是在小流量时要求达到较高的压比。这样压气机的喘振线必须向小流量方向移动。采用压气机进气旁通再循环系统是拓宽压气机流量范围的有效技术措施，目前已得到广泛地应用。 [0003] 随着设计技术的进步，涡轮增压器不断向着大流量、高压比发展，增压器的噪声问题也日益突出。过大的噪声不仅是设备正常运行的潜在隐患，同时也不利于工作人员的正常工作和生活。大量研究证实，压气机气动噪声的声压级频率高，是增压器的主要噪声源之一，降低压气机的气动噪声，便可以有效地减小增压器的整机噪声。而降低噪声的主要办法之一就是在噪声的传播途径上对噪声进行控制，目前多采用加装消声器的方式来降低噪声，少有通过改变压气机进气管的结构来降低噪声的措施。 [0004] 综上所述，现有的增压发动机的压气机产生的噪声过大，导致过大的噪声增加了设备正常运行的潜在隐患，且不利于工作人员的正常工作和生活的问题。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种能够消声的进气旁通再循环结构，以解决上述现有技术存在的问题，通过在进气管处增设进气旁通再循环结构，能够降低增压发动机的压气机产生的噪声，避免了设备正常运行时因噪声过大引起的潜在隐患。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案： [0007] 本发明提供一种能够消声的进气旁通再循环结构，包括：进气旁通再循环结构本体，其与进气管连通，所述进气旁通再循环结构本体上沿圆周方向开设有进气旁通再循环腔体；所述进气旁通再循环结构本体靠近进气管出气口的一侧开设有进气旁通再循环结构气流入口，所述进气旁通再循环结构本体靠近进气管进气口的一侧开设有进气旁通再循环结构气流出口，所述进气旁通再循环结构气流入口和进气旁通再循环结构气流出口均与所述进气旁通再循环腔体连通；结构传导消声装置，其设置于所述进气旁通再循环腔体内，所述结构传导消声装置包括两个薄膜，且所述结构传导消声装置的空腔内部填充有气体。本发明工作时，压气机产生的噪声会通过进气旁通再循环结构气流进口传入进气旁通再循环腔体，从进气旁通再循环结构气流出口传出，而由于进气旁通再循环结构气流出口处的特殊构造，噪声会在流经进气旁通再循环结构气流出口时产生几列相互干涉的声波，不同声波之间的波长差会使得声波的干涉起到降低噪声的效果。 [0008] 可选的，所述进气旁通再循环结构本体包括进气旁通再循环结构内壁，其外部套设有进气旁通再循环结构外壁，所述进气旁通再循环结构外壁和进气旁通再循环结构内壁一端通过进气旁通再循环结构封口固定连接，所述进气旁通再循环结构外壁和进气旁通再循环结构内壁另一端均与进气管法兰固定密封连接，所述进气管法兰、进气旁通再循环结构外壁、进气旁通再循环结构封口、进气旁通再循环结构内壁之间的空间形成所述进气旁通再循环腔体，所述进气旁通再循环结构气流入口和进气旁通再循环结构气流出口均开设于所述进气旁通再循环结构内壁上；所述进气管出气口位于靠近进气管法兰一端，所述进气管进气口靠近所述进气旁通再循环结构封口一端。 [0009] 可选的，所述薄膜包括对称布置的上游膜片和下游膜片，所述上游膜片和下游膜片之间采用轻质刚性板连接。 [0010] 可选的，所述结构传导消声装置采用多个导流支柱与所述进气旁通再循环腔体内壁连接。 [0011] 可选的，所述结构传导消声装置两端固定密封设有圆环膜片，两个所述圆环膜片分别位于进气旁通再循环结构气流入口内侧和进气旁通再循环结构气流出口内侧；两个所述薄膜和两个所述圆环膜片之间的空间形成所述结构传导消声装置的空腔。 [0012] 可选的，所述进气旁通再循环结构气流入口和进气旁通再循环结构气流出口均为圆环状开口结构。 [0013] 可选的，两个所述圆环膜片之间通过轻质刚性板连接。 [0014] 可选的，所述进气旁通再循环结构内壁、进气旁通再循环结构外壁、进气管法兰和结构传导消声装置同轴设置。 [0015] 可选的，所述结构传导消声装置的空腔内部填充的气体为氦气或其它能够降低气体阻抗的气体。 [0016] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果： [0017] 本发明中进气旁通再循环腔体内部设有结构传导消声装置，压气机产生的噪声会通过进气旁通再循环结构气流入口传入进气旁通再循环腔体，经过结构传导消声装置和进气旁通再循环腔体后，从进气旁通再循环结构气流出口传出；这样就会从进气旁通再循环结构气流出口传递出很多列距离不同的声波，每列声波和每列声波之间的行程差在范围内是连续的，这就使得从本发明的进气旁通再循环结构气流出口传递出的声波之间的干涉可以对一个频带内的噪声都起到降噪的效果。附图说明 [0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0019] 图1为本发明能够消声的进气旁通再循环结构剖面立体示意图； [0020] 图2为本发明能够消声的进气旁通再循环结构剖面平面示意图； [0021] 附图标记说明：1‑进气管法兰，2‑进气旁通再循环结构外壁，3‑进气旁通再循环结构封口，4‑进气管进气口，5‑进气旁通再循环结构气流出口，6‑进气旁通再循环结构内壁，7‑进气旁通再循环结构气流入口，8‑进气管出气口，9‑上游膜片，10‑轻质刚性板，11‑圆环膜片，12‑下游膜片，13‑导流支柱。 具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0023] 本发明的目的是提供一种能够消声的进气旁通再循环结构，以解决上述现有技术存在的问题，通过在进气管处增设进气旁通再循环结构，能够降低增压发动机的压气机产生的噪声，避免了设备正常运行时因噪声过大引起的潜在隐患。 [0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0025] 参考图1和图2所示，本发明提供一种能够消声的进气旁通再循环结构，包括进气旁通再循环结构本体和结构传导消声装置，进气旁通再循环结构本体一端通过进气管法兰1与进气管连通，进气旁通再循环结构本体上沿圆周方向开设有进气旁通再循环腔体；进气旁通再循环结构本体靠近进气管出气口8的一侧开设有进气旁通再循环结构气流入口7，进气旁通再循环结构本体靠近进气管进气口4的一侧开设有进气旁通再循环结构气流出口5，进气旁通再循环结构气流入口7和进气旁通再循环结构气流出口5均与进气旁通再循环腔体连通。 [0026] 于一具体实施例中，为了使得进气旁通再循环腔体密封性能更好，且与管路结构适配，因此本实施例中的进气旁通再循环结构本体设有进气旁通再循环结构内壁6，其外部套设有进气旁通再循环结构外壁2，进气旁通再循环结构外壁2和进气旁通再循环结构内壁6一端通过进气旁通再循环结构封口3固定连接，进气旁通再循环结构外壁2和进气旁通再循环结构内壁6另一端均与进气管法兰1固定密封连接，进气管法兰1、进气旁通再循环结构外壁2、进气旁通再循环结构封口3、进气旁通再循环结构内壁6之间的空间形成进气旁通再循环腔体，进气旁通再循环结构气流入口7和进气旁通再循环结构气流出口5均开设于进气旁通再循环结构内壁6上；进气管出气口8位于靠近进气管法兰1一端，进气管进气口4靠近进气旁通再循环结构封口3一端；结构传导消声装置设置于进气旁通再循环腔体内，结构传导消声装置包括对称布置的上游膜片9和下游膜片12。 [0027] 压气机产生的噪声会通过进气旁通再循环结构气流入口7传入进气旁通再循环腔体，经结构传导消声装置和进气旁通再循环腔体后，从进气旁通再循环结构气流出口5传出，而由于进气旁通再循环结构和结构传导消声装置的特殊构造，噪声会在流经进气旁通再循环结构气流出口时产生几列相互干涉的声波，不同声波之间的波长差会使得声波的干涉起到降低噪声的效果。在本发明中，声波通过进气旁通再循环结构气流入口7进入进气旁通再循环腔体，引起结构传导消声装置上游膜片9和下游膜片12振动，而后通过进气旁通再循环结构气流出口5传递出去。这里设噪声声波的波长为λ，这样只要使得主管路进气旁通再循环结构气流出口5处的噪声的波长λ和经结构传导消声装置上游膜片和下游膜片振动产生噪声的声波波长λ1以及噪声经过进气旁通再循环结构后从进气旁通再循环结构气流出口5传出噪声波长λ2之间存在二分之一的波长差，考虑两列声波之间的干涉，则两列声波的波峰和对方的波谷重合，起到了降低振幅的作用，从而达到了降低噪声的效果。 [0028] 于一具体实施例中，为了连接更为稳固，因此结构传导消声装置采用四个导流支柱13与进气旁通再循环腔体内壁连接；上游膜片9和下游膜片12之间采用轻质刚性板10连接，上游膜片9和下游膜片12两端固定密封设有圆环膜片11，两个圆环膜片11之间也采用轻质刚性板10固定，两个圆环膜片11分别位于进气旁通再循环结构气流入口7内侧和进气旁通再循环结构气流出口5内侧；上游膜片9、下游膜片12和两个圆环膜片11之间的空间形成结构传导消声装置的空腔，空腔内部填充有氦气或其它能够降低气体阻抗的气体。 [0029] 为了使得本发明与进气管结构更为适配，因此进气旁通再循环结构内壁6、进气旁通再循环结构外壁2、进气管法兰1和结构传导消声装置同轴设置，进气旁通再循环结构气流入口7和进气旁通再循环结构气流出口5均为圆环状开口结构。 [0030] 增压器的进气管的噪声主要由动静干涉产生，即主要会产生在旋转的叶轮和进气管出气口8交界的地方，而进气旁通再循环结构气流入口7通常位于旋转的叶轮和进气管出气口8交界处叶轮的一侧，距离交界处不远。这样产生的噪声就会通过进气管和进气旁通再循环结构传递出去。在本发明中，声波通过进气旁通再循环结构气流入口7进入进气旁通再循环腔体，而后通过进气旁通再循环结构和结构传导消声装置后从进气旁通再循环结构气流出口5传递出去，这个过程在侧支腔内形成一个快速传声的通道，声波从主管道入射到达上游膜片9时会激励薄膜做周期振动，两薄膜之间的轻质刚性板10起声波的传递作用，将上游膜片9的激励声波立刻传到下游膜片12处，使其发生相同的振动形式，此时声波从上游膜片9到下游膜片12的时间延迟几乎为零，导致侧支腔与主管道的声传播存在一定的相位差，进而达到声波相消干涉的目的，从而达到降低噪声的效果。 [0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0032] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈