一种可消除增压进气系统宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器技术方案

本发明专利技术涉及一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，包括进口端、消声器主体和出口端，所述消声器主体内有至少两个双层穿孔管，所述各双层穿孔管之间串联并用隔板隔开，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管和内管，所述外管与消音器主体和隔板形成闭合腔体，所述内管沿进口侧向出口侧延伸，与外管和隔板形成不闭合的腔体。本发明专利技术消声器压力损失小，且结构紧凑，制造成本低，通过多腔一维传递矩阵法设计结构参数可以实现高幅值宽频消声效果。

【技术实现步骤摘要】
一种可消除增压进气系统宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器
本专利技术涉及宽频消声器领域，具体提供了一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器。
技术介绍
增压进气系统包括了汽车涡轮增压进气系统，风机增压进气系统和空气压缩机增压进气系统等。此类增压进气系统的进气噪声频率分布很广，且以高频成分为主，而对进气噪声控制而言，仅靠从噪声源本身采取措施，其降噪量是有限的，并且可能会影响到增压进气系统的性能。而对于主动噪声控制而言，其技术不成熟装置复杂且成本较高，适用的降噪频率范围也较窄。给增压进气系统安装消声器是控制进气噪声最经济且有效的措施之一。传统抗性消音器（扩张消声器、赫姆霍兹消声器或1/4波长管等）只能降低中低频率的噪声，不适用于增压系统进气宽高频噪声问题，而阻性消音器体积较大，降噪效率低，适用范围有限。穿孔元件通过小孔中的气流在声压作用下做往复运动，在气流和穿孔壁面之间产生摩擦，使得一部分声能转化为其他形式的能量，从而可以有效降低噪声。此外，穿孔结构相比扩张结构具有较低的流动压力损失，有助于改善消声器的流场特性。目前，增压进气系统一般采用多个赫姆霍兹谐振腔串联或是使用多腔直通穿孔消声器来控制噪声。赫姆霍兹消声器占用空间大，不适用于安装空间要求高的情况。多腔直通穿孔消声器虽然结构紧凑，但腔数较少时其消声幅值和频带有限。经专利技术人研究发现，双层穿孔结构可以拓宽穿孔管的消声频率范围，而内插管结构可以大大提高消声幅值，插入管型双层穿孔管结合了双层穿孔管和内插管的特点，具有较高的消声幅值的同时也有较宽的消声频带，且结构简单，制造成本较低，可以充分利用有限的消声空间实现优良的消声性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于增压进气系统的消声频带宽、消声幅值高、压力损失不大且结构紧凑的多腔插入管型双层穿孔消声器，利用有限的体积进一步提高消声器的消声性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，包括进口端、消声器主体和出口端，，所述消声器主体内有至少两个双层穿孔管，所述各双层穿孔管之间串联并用隔板隔开，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管和内管，所述外管与消音器主体和隔板形成闭合腔体，所述内管沿进口侧向出口侧延伸，与外管和隔板形成不闭合的腔体。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，内管直径相同，外管直径相同或不同。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，内管长度相同。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，各双层穿孔管长度不同。在上述技术方案的基础上，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管和内管，内管和外管穿孔孔径相同。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管和内管，同一双层穿孔管的内管和外管的穿孔孔隙率相同，不同双层穿孔管孔隙率相同或不同。在上述技术方案的基础上，所述双层穿孔管的内管和外管穿孔壁厚相同。在上述技术方案的基础上，各腔体内管和外管的穿孔分布均匀。在上述技术方案的基础上，所述不同双层穿孔管孔隙率不同，最大孔隙率不超过20%。在上述技术方案的基础上，所述孔径为2-3.5mm。本专利技术消声器主体采用至少两腔结构，各腔均由内层插入型双层穿孔管构成。双层穿孔管结构和内插管结构可以拓宽消声频带并提高消声幅值，而通过多腔串联可以进一步提高消声频带和幅值。对于噪声问题较为严重的情况，可合理增加腔体的个数，达到更大的消声量。由穿孔管分离而成的各腔体中无填充材料，各腔体内层穿孔管和外层穿孔管壁厚、孔径、孔隙率、穿孔区域以及腔体大小可以通过多腔一维传递矩阵法合理计算匹配，实现对较宽频带范围噪声的消除。该型消声器结构紧凑，消声效果良好且压力损失小，可以实现在有限空间内达到优良的消声效果。附图说明图1为本专利技术三腔结构样例的外部示意图；图2为本专利技术三腔结构样例的内部截面图；图3为本专利技术三腔结构样例的内部剖视图；图4为本专利技术三腔结构样例的传递损失曲线。图5为本专利技术腔体长度比不同对消声器声学性能影响，总长度为100mm；图6为本专利技术孔隙率比不同对消声器声学性能影响，中间腔孔隙率10%。附图标记说明：1-进口端；2-左侧穿孔管内管；3-左侧穿孔管外管；4-左侧消音器主体；5-中间穿孔管内管；6-中间穿孔管外管；7-中间音器主体；8-右侧穿孔管内管；9-右侧穿孔管外管；10右侧音器主体；11-出口端；12-隔板。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，包括进口端、消声器主体和出口端，所述消声器主体内有至少两个双层穿孔管，如图1、图2、图3所示，，所述消声器主体4、7、10内有至少两个双层穿孔管，所述各双层穿孔管之间串联并用隔板12隔开，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管3、6、9和内管2、5、8，所述外管3、6、9与消音器主体、7、10和隔板12形成闭合腔体，所述内管2、5、8沿进口1侧向出口11侧延伸，与外管3、6、9和隔板12形成不闭合的腔体。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，内管2、5、8直径相同，外管3、6、9直径相同或不同。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，内管2、5、8长度相同。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，各双层穿孔管长度不同。在上述技术方案的基础上，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管3、6、9和内管2、5、8，内管和外管穿孔孔径相同。在上述技术方案的基础上，所述至少两个双层穿孔管，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管3、6、9和内管2、5、8，同一双层穿孔管的内管2、5、8和外管3、6、9的穿孔孔隙率相同，不同双层穿孔管孔隙率相同或不同。在上述技术方案的基础上，所述双层穿孔管的内管2、5、8和外管3、6、9穿孔壁厚相同。在上述技术方案的基础上，各腔体内管2、5、8和外管3、6、9的穿孔分布均匀。在上述技术方案的基础上，所述不同双层穿孔管孔隙率不同，最大孔隙率不超过20%。在上述技术方案的基础上，所述孔径为2-3.5mm。如图1-3所示，本专利技术样例的应用于增压进气系统的三腔插入管型双层穿孔消声器，包括了进口端1、左侧穿孔管内管2、左侧穿孔管外管3、左侧消音器主体4、中间穿孔管内管5、中间穿孔管外管6、中间消音器主体7、右侧穿孔管内管8、右侧穿孔管外管9、右侧消音器主体10、出口端11与隔板12。所述消音器内腔有左、中、右三个双层穿孔管，各双层穿孔管之间由隔板12隔开，各双层穿孔管的外管与消音器主体、外管与内管分别形成腔体。如图2所示，消声器左侧腔、中间腔和右侧腔内管和外管管径相同；外管直径相同或不同；腔体内管和外管壁厚与进口端相同；各腔体内管与外管穿孔分布均匀，腔体内管与外管穿孔孔径相同，不同腔体孔隙率不相关；穿孔孔径设计范围为2mm-3.5mm，孔隙率大小低于20%。本专利技术样例制作的多腔插入管型双层穿孔消声器通过三个含插入管结构的双层穿孔管串联组成，可以根据消声器目标要求设计相关结构参数，消声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，包括进口端、消声器主体和出口端，其特征在于，所述消声器主体内有至少两个双层穿孔管，所述各双层穿孔管之间串联并用隔板隔开，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管和内管，所述外管与消音器主体和隔板形成闭合腔体，所述内管沿进口侧向出口侧延伸，与外管和隔板形成不闭合的腔体。

【技术特征摘要】
1.一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，包括进口端、消声器主体和出口端，其特征在于，所述消声器主体内有至少两个双层穿孔管，所述各双层穿孔管之间串联并用隔板隔开，所述双层穿孔管包括布有穿孔的外管和内管，所述外管与消音器主体和隔板形成闭合腔体，所述内管沿进口侧向出口侧延伸，与外管和隔板形成不闭合的腔体。2.根据权利要求1所述的一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，其特征在于，所述至少两个双层穿孔管，内管直径相同，外管直径相同或不同。3.根据权利要求1所述的一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，其特征在于，所述至少两个双层穿孔管，内管长度相同。4.根据权利要求1所述的一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，其特征在于，所述至少两个双层穿孔管，各双层穿孔管长度不同。5.根据权利要求1至4任一所述的一种用于消除增压进气宽频噪声的多腔插入管型双层穿孔消声器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭荣，唐文博，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31