[其他]高速气流消声器

说明书

本发明涉及一种高速气流消声器，该消声器特别适用于以高速气流为工作解质的气动装置，高速空气流通过消声器既能保持其流速基本不变又能达到降低气流噪声的功能。

在现有公知的消声器中，通常采用的是阻性或抗性或复合式消声结构。这类消声器虽具有降低噪声的良好效果，但要使消声器出来的气流速度的大小和方向基本不变并适于有效利用该气流是难以实现的。其原因在于现有的消声器在消声过程中都存在气流阻力，消耗气流的能量，从而导致气流速度的降低，满足不了以高速气流为工作解质的气动装置的要求，即欲获得低噪声和保持气流速度不变的工艺要求存在着技术上的困难。

本发明的目的是提供一种高速气流消声器，它能使高速气流通过其排出时保持气流速度基本不变，又能达到降低噪声的功能。

根据本发明的高速气流消声器，它包括有进出导气管、壳体和由配置于壳体内的隔板将壳体内部分隔成的若干个腔室，各隔板配置有彼此轴向隔开的中心导气管和沿中心导气管周围并穿过隔板呈等经均布的若干个旁路扩张平衡管，相邻隔板上的旁路扩张平衡管彼此呈错开布置，中心导气管、壳体和进出导气管共轴心线布置，各腔室内的壁面附着有10-20毫米的吸声层，中心导气管、进气管和旁路扩张平衡管的出口端面分别与其各自管轴线呈45度角，旁路扩张平衡管的出口端面的法线指向相应壳体的内壁。

本发明的优点在于，高速气流进入消声器，在流经每段中心导气管出口时，由于中心导气管出口处几何形状的不对称性，使气流声波的传播方向在该出口处发生折转，并逐段地和气流分离，气流中的声能衰减，加之各腔室的共呜作用和腔室壁面吸声层的吸声作用，致使高速气流的噪声降低。

本发明的另一优点是，高速的主气流是准直线通过各个中心导气管，气流在各中心导气管内呈等体积流动，磨阻小，气体能量损失小，从而保持了高速气流的流速基本不变。

本发明的高速气流消声器，经实验表明，它对于流速为100米/秒以上的高速气流具有明显降噪的作用，又可使该气流维持原有的工艺要求。

下面将结合附图详细叙述本发明消声器的一个实施例的结构性能、气动性能和声学性能。

附图为本发明的高速气流消声器的一个实施例的结构示意图，其中1-出气管2-腔室3-中心导气管4-旁路扩张平衡管5-壳体6-吸声层7-进气管8-隔板

参照附图，以序号（9）表示的本发明高速气流消声器它包括有进气管（7）出气管（1）壳体（5）由配置在壳体内的隔板（8）将壳体内部分隔成的若干个不等容积的腔室（2），穿过各隔板中心并彼此轴向断开的中心导气管（3）和穿过各隔板并分别沿中心导气管周围呈等径均布的若干个旁路扩张平衡管（4）所述腔室的壁面附着有吸声层（6），该吸声层的厚度为20毫米。构成本发明高速气流消声器的上述另件按一般机械连接支承方式构成为一个整体（9）。相邻隔板上的旁路扩张平衡管（4）是彼此错开布置的，中心导气管（3），进出导气管（1、7）准直并与壳体（5）呈共轴心线配置。在本实施例中，该消声器的外形尺寸为150X400，有三个隔板，将壳体内部分隔成四个容积不等的腔室。中心导气管（3），旁路扩张平衡管（4）和进气管（7）的出口端面分别与各自管轴线成45度角，旁路扩张平衡管（4）出口端面的法线指向壳体内壁面。当高速气流自进气管进入，准直通过每段中心导气管（3）的出口端面时，由于中心导气管（3）出口处的几何形状的不对称性，使声波传播方向在该出口处发生转折，并逐段地和气流分离，气流中的声能也逐段衰减。中心导气管出口端面和轴向的不垂直，在出口处导气管内表面对气流的声反射也是不对称，气流在出口处声波的最大振辐方向，向中心导气管端面法线的方向转折，从而使气流的声波方向与气流方向分离，并为消声器中各腔室的吸声层所吸收，加之各腔室的共鸣作用，致使高速气流的噪声降低。

还要指出的是，高速气流自进气管（7）进入消声器，从出气管（1）排出，其它气流是准直线通过各中心导气管（3），该中心导气管按流股理论设计，使高速气流在各中心导气管内呈等体积流动，即上一段中心导气管出口排出的气量和下一段中心导气管进口的气量基本相等，且该中心导气管的内表面要求光洁，使气体能量损失小，从而排气管出口的气流速度基本上保持与进气管入口的速度一致。各段旁路扩张平衡管的配置使气相压力平衡。