一种宽频带多腔共振型进气消声器及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种宽频带多腔共振型进气消声器，包括中心贯通的呈圆柱形的消声器壳体，所述消声器壳体内贯穿连接有穿孔管，所述消声器壳体和穿孔管之间形成内腔体；所述内腔体内沿轴线垂直方向设置有若干隔板，将所述内腔体分隔成若干个共振腔；所述穿孔管上设有数列沿周向排布的若干消声通孔，所述消声通孔对应位于所述共振腔中部。本发明专利技术消声频带宽、消声量大；进气背压小、发动机功率损失小；体积小、重量轻、结构简单；安装方便、易于加工并实现工程化，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆零部件
，特别是涉及柴油发动机的进气系统，具体涉及一种拖拉机发动机的宽频带多腔共振型进气消声器及其工作方法。
技术介绍
随着农用机械噪声排放标准的日趋严格，噪声排放成为农用机械生产过程中越来越受重视的问题。农用机械发动机一般为柴油机，与汽油机相比，有着更严重的噪声排放问题。由于拖拉机进气系统中很少安装消声装置，使得进气噪声成为最主要的噪声源之一。因此，为降低进气噪声，安装进气消声器显得十分必要。经检索，绝大部分进气消声器为单共振腔的方形结构，有着消声频带窄、体积大、不易安装等缺点。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术针对现有绝大部分拖拉机进气系统无消声装置以及现有的进气消声器消声频带窄、体积大、不易安装等缺点，基于多共振腔共振消声的原理，提出一种宽频带多腔共振型进气消声器及其工作方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种宽频带多腔共振型进气消声器，包括中心贯通的呈圆柱形的消声器壳体，所述消声器壳体内贯穿连接有穿孔管，所述消声器壳体和穿孔管之间形成内腔体；所述内腔体内沿轴线垂直方向设置有若干隔板，将所述内腔体分隔成若干个共振腔；所述穿孔管上设有数列沿周向排布的若干消声通孔，所述消声通孔对应位于所述共振腔中。进一步地，所述消声通孔对应位于各个所述共振腔中部位置。若消声通孔不对中，会影响消声效果。进一步地，所述穿孔管的长度大于所述消声器壳体的长度，所述穿孔管的右侧为进气口，左侧为出气口，与发动机进气管通过法兰连接。进一步地，所述消声通孔的孔径为2～10mm。进一步地，不同共振腔中的所述消声通孔的孔径和个数均不相同；需要消除的噪声的峰值频率越高，孔径越大个数越多。具体各腔的的孔径和个数根据噪声的主要峰值频率确定，频率越大，那么孔径或孔的个数也要相应地增加。进一步地，所述隔板由第一腔隔板和第二腔隔板组成，所述消声器壳体、第一腔隔板及穿孔管构成进气消声器第一共振腔；所述消声器壳体、第一腔隔板、第二腔隔板及穿孔管构成进气消声器第二共振腔；所述消声器壳体、第二腔隔板及穿孔管构成进气消声器第三共振腔。进一步地，所述共振腔的个数和各共振腔的体积由需要消声的频率带宽和消声量决定，需要消声的频带越宽，共振腔的个数越多；需要的消声量越大，各共振腔的体积越大。一种宽频带多腔共振型进气消声器的工作方法，包括以下步骤：1)声波从穿孔管的出气口进入，进行传递；2)当声波传递到消声通孔位置时，一部分声波反射回去，一部分声波进入消声通孔和共振腔中；3)当声波频率与共振腔的共振频率接近时，空气媒质在消声通孔壁面上振动摩擦，在粘滞阻尼和导热的作用下，不断消耗声波能量，达到消声目的。进一步地，所述共振腔的共振频率f0表示为： f 0 = c 2 π G V - - - ( 1 ) ]]>其中：c为声速，V为共振腔体积，G为传导率，表达式如下： G = nS 0 l 0 + π d / 4 - - - ( 2 ) ]]>其中：S0为单个消声通孔截面积，l0为穿孔管壁厚，d为消声通孔直径，n为消声通孔个数。进一步地，单个共振腔对频率为f的纯音消声量为： T L = 10 lg ( 1 + G V 4 S 2 ( f / f 0 - f 0 / f ) 2 ) - - - ( 3 ) ]]>其中：S为穿孔管(5)的内壁截面积。有益效果：本专利技术提供的一种宽频带多腔共振型进气消声器，与现有进气消声器相比，本专利技术具有的有益效果是：(1)消声频带宽、消声量大；(2)进气背压小、发动机功率损失小；(3)体积小、重量轻、结构简单；(4)安装方便、易于加工并实现工程化，具有广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术的剖视结构示意图；图2为本专利技术的侧面结构示意图；图3为本专利技术一实施例的消声量随频率变化曲线。图中：1-法兰；2-消声器壳体；3-第一腔隔板；4-第二腔隔板；5-穿孔管；6-第一腔消声通孔；7-第二腔消声通孔；8-第三腔消声通孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。实施例如图1和图2所示，本专利技术一实施例包括连接法兰1，法兰1与穿孔管5焊接，穿孔管5与圆柱形消声器壳体2焊接，消声器壳体2左侧与穿孔管5之间焊接第一腔隔板3；消声器壳体2右侧与穿孔管5之间焊接第二腔隔板4；穿孔管5左侧部位沿周向排布第一腔消声通孔6；穿孔管5中间部位沿周向排布第二腔消声通孔7；穿孔管5右侧部位沿周向排布第三腔消声通孔8。本实施例进气消声器壳体2、第一腔隔板3及穿孔管5构成进气消声器第一共振腔；消声器壳体2、第一腔隔板3、第二腔隔板4及穿孔管5构成进气消声器第二共振腔；消声器壳体2、第二腔隔板4及穿孔管5构成进气消声器第三共振腔。进气消声器一侧通过法兰与发动机进气管连接，所述进气消声器另一侧为进气口。本实施例进气消声器的第一腔消声通孔6位于第一共振腔中部；第二腔消声通孔7位于第二共振腔中部；第三腔消声通孔8位于第三共振腔中部。各共振腔容积、消声通孔直径、数量可以不同。共振腔的个数可以是多个，具体共振腔的个数和各共振腔的体积由需要消声的频率带宽和消声量决定的，需要消声的频带越宽，共振腔的个数越多，需要的消声量越大，各共振腔的体积越大。本实施例的工作原理是：当声波传递到穿孔管的消声通孔位置时，由于声阻抗突变，一部分声波反射回去，一部分声波进入消声通孔和共振腔中。当声波频率与共振腔的共振频率接近时，空气煤质在消声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：包括中心贯通的呈圆柱形的消声器壳体(2)，所述消声器壳体(2)内贯穿连接有穿孔管(5)，所述消声器壳体(2)和穿孔管(5)之间形成内腔体；所述内腔体内沿轴线垂直方向设置有若干隔板，将所述内腔体分隔成若干个共振腔；所述穿孔管(5)上设有数列沿周向排布的若干消声通孔，所述消声通孔对应位于所述共振腔中。

【技术特征摘要】
1.一种宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：包括中心贯通的呈圆柱形的消声器壳体(2)，所述消声器壳体(2)内贯穿连接有穿孔管(5)，所述消声器壳体(2)和穿孔管(5)之间形成内腔体；所述内腔体内沿轴线垂直方向设置有若干隔板，将所述内腔体分隔成若干个共振腔；所述穿孔管(5)上设有数列沿周向排布的若干消声通孔，所述消声通孔对应位于所述共振腔中。2.根据权利要求1所述的宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：所述消声通孔对应位于各个所述共振腔中部位置。3.根据权利要求1所述的宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：所述穿孔管(5)的长度大于所述消声器壳体(2)的长度，所述穿孔管(5)的右侧为进气口，左侧为出气口，与发动机进气管通过法兰(1)连接。4.根据权利要求1所述的宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：所述消声通孔的孔径为2～10mm。5.根据权利要求1所述的宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：不同共振腔中的所述消声通孔的孔径和个数均不相同；需要消除的噪声的峰值频率越高，孔径越大个数越多。6.根据权利要求1所述的宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：所述隔板由第一腔隔板(3)和第二腔隔板(4)组成，所述消声器壳体(2)、第一腔隔板(3)及穿孔管(5)构成进气消声器第一共振腔；所述消声器壳体(2)、第一腔隔板(3)、第二腔隔板(4)及穿孔管(5)构成进气消声器第二共振腔；所述消声器壳体(2)、第二腔隔板(4)及穿孔管(5)构成进气消声器第三共振腔。7.根据权利要求1和6所述的宽频带多腔共振型进气消声器，其特征在于：所述共振腔的个数和各共振腔的体积分别由需要消声的频带和消声量决定，需要消声的频带越宽，共振腔的个数越多；需要的消声量越大，各共振腔的体积越大。8.一种宽频带多腔共振型进气消声器的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：1)声波从穿孔管(5)的出气口进入，进行传递；2)当声波传递到消声通孔位置时，一部分声波反射回去，一部分声波进入消声通孔和共振腔中；3)当声波频率与共振腔的共振频率接近时，空气媒质在消声通孔壁面上振动摩擦，在粘滞阻尼和导热的作用下，不断消耗声波能量，达到消声目的。9.根据权利要求7所述的宽频带多腔共振型进气消声器的工作方法，其特征在于：所述共振腔的共振频率f0表示为： f 0 = c ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舜酩，程春，谭延峥，冷峻，张宗振，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32