吸声衬垫及使用吸声衬垫的排气处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种吸声衬垫及使用吸声衬垫的排气处理系统。所述系统包括：用于引导排气的排气通道，所述排气通道具有通道壁，所述通道壁在上游位置与下游位置之间限定并且围封所述排气通道；以及吸声衬垫，所述吸声衬垫形成为抵靠并且覆盖所述排气通道的所述通道壁中的至少一者。所述吸声衬垫可以包括以彼此抵靠方式装配的均匀配置的模块化吸声块。所述模块化吸声块可以各自包括具有不同长度的内腔，所述内腔配置成衰减目标声频。

Sound Absorbing Pad and Exhaust Processing System Using Sound Absorbing Pad

【技术实现步骤摘要】
吸声衬垫及使用吸声衬垫的排气处理系统
本说明书中所公开的主题涉及用于在工业机器排气通道中衰减声音的吸声衬垫(acousticliners)，并且更确切但非限定地说，涉及用于构成用在燃烧或燃气涡轮发动机排气系统内的所述吸声衬垫的模块化吸声块，以及排气处理系统。
技术介绍
燃烧或燃气涡轮发动机通常在操作期间产生显著噪声。某些环境中可能对噪声级做出规定，而遵守所述规定通常需要昂贵且通常低效的解决方案。例如，可以在涡轮系统的各个位置，例如扩散器或排气管道或烟囱内使用吸声板或衬垫。所述吸声衬垫的材料和几何形状驱动与声音衰减相关的吸收特性。通常，与涡轮系统操作相关联的频率需要增大吸声衬垫的厚度和长度才能充分地衰减声音。由于需要额外材料，因此所述吸声衬垫尺寸的增加将导致衬垫更为昂贵。此外，吸声衬垫的延长将不合需要地增加燃气涡轮发动机的总长度(即，占地面积)，因此会增加成本，而衬垫的增厚会导致压力降增大，进而可能对燃气涡轮发动机的整体效率产生负面影响。此外，常规吸声衬垫一旦安装就难以构造或改造，因此进一步增加成本。
技术实现思路
因此，本技术描述一种排气处理系统，包括：用于引导排气的排气通道，所述排气通道具有通道壁，所述通道壁在上游位置与下游位置之间限定并且围封(enclose)所述排气通道；以及吸声衬垫，所述吸声衬垫形成为抵靠并且覆盖所述排气通道的所述通道壁中的至少一者。所述吸声衬垫可以包括以彼此抵靠方式装配(fittedagainsteachother)的均匀配置的模块化吸声块(modularacousticblocks)。所述模块化吸声块可以各自包括具有不同长度的内腔，所述内腔配置成衰减目标声频(dampentargetedsoundfrequencies)。本技术进一步描述一种吸声衬垫，所述吸声衬垫包括以彼此抵靠方式装配的均匀配置的模块化吸声块。所述模块化吸声块各自可以包括外壁和内壁。对于所述模块化吸声块中的每一者，所述外壁包括相对的正面壁和后壁、以及在所述正面壁与所述后壁之间延伸的侧壁。对于所述模块化吸声块中的每一者，所述内壁可以在所述外壁之间延伸，并且将所述模块化吸声块的内部分成内腔，所述内腔沿纵向在限定成穿过所述正面壁(facewall)的相应开口与限定在所述模块化吸声块的所述内部内的相应终点之间延伸。所述内腔可以具有在用于衰减目标声率范围的长度范围内改变的长度。本技术技术方案1提供一种排气处理系统，包括：用于引导排气的排气通道，所述排气通道包括通道壁，所述通道壁在上游位置与下游位置之间限定并且围封所述排气通道；以及吸声衬垫，所述吸声衬垫形成为抵靠并且覆盖所述排气通道的所述通道壁中的至少一个通道壁；其中所述吸声衬垫包括以彼此抵靠方式装配的均匀配置的模块化吸声块；并且其中所述模块化吸声块各自包括具有不同长度的内腔，所述内腔配置成衰减目标声频。技术方案2：根据技术方案1所述的排气处理系统，其中所述排气处理系统可操作地连接到燃气涡轮发动机，以接收由所述燃气涡轮发动机产生的所述排气；其中所述排气通道包括排气管道和烟囱；其中所述排气管道包括使得过渡部分之后是下游部分的轴向堆叠部分，其中：所述过渡部分配置成相对于轴向位置扩宽通过所述排气管道的截面流动面积；并且所述下游部分配置成以大体恒定的截面流动面积在所述过渡部分与所述烟囱之间延伸；并且其中所述烟囱在所述排气管道与对大气排气口之间延伸；其中所述排气通道在其之间延伸的所述上游位置和所述下游位置分别包括所述燃气涡轮发动机的下游出口以及所述对大气排气口。技术方案3：根据技术方案2所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括外壁和内壁；其中所述外壁包括具有外表面的壁，所述外壁包括：相对的正面壁和后壁；以及在所述正面壁与所述后壁之间延伸的侧壁；其中所述内壁包括在所述外壁之间延伸、从而将所述模块化吸声块的内部分成所述内腔的壁。技术方案4：根据技术方案3所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括：所述正面壁的所述外表面成平面；所述后壁的所述外表面是平面的并且大致平行于所述正面壁的所述平面外表面；并且所述侧壁限定所述模块化吸声块的截面形状，所述截面形状在所述正面壁与所述后壁之间是恒定的。技术方案5：根据技术方案4所述的排气处理系统，其中所述吸声衬垫包括以彼此抵靠方式装配的所述模块化吸声块，使得：所述模块化吸声块中的每一者的所述正面壁的所述外表面面向所述排气通道的所述内部；并且所述模块化吸声块中的每一者的所述后壁的所述外表面向并且邻近形成的所述吸声衬垫所抵靠的所述排气通道的所述通道壁中的所述至少一个通道壁。技术方案6：根据技术方案5所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块的所述后壁的所述外表面连接到形成的所述吸声衬垫所抵靠的所述排气通道的所述通道壁中的所述至少一个通道壁的内表面；并且其中所述吸声衬垫包括单层的所述模块化吸声块，所述单层的所述模块化吸声块装配在一起，使得相邻设置的所述模块化吸声块的所述侧壁以使它们之间不留有间隙的方式邻接。技术方案7：根据技术方案5所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块的群集在整个所述吸声衬垫中重复，所述群集包括：所述模块化吸声块中的中心模块化吸声块；以及所述模块化吸声块中围绕并且邻近所述模块化吸声块中的所述中心模块化吸声块的相邻模块化吸声块；其中在所述群集内，所述模块化吸声块中的所述中心模块化吸声块的所述侧壁各自抵接所述模块化吸声块中的所述相邻模块化吸声块的所述侧壁中的对应一个侧壁。技术方案8：根据技术方案7所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括联锁机构，所述联锁机构在所述群集内将所述模块化吸声块中的中心模块化吸声块连接到所述模块化声吸声块中的所述相邻模块化吸声块；并且其中所述联锁机构包括从所述侧壁中的第一侧壁突出的凸片以及形成于所述侧壁中的第二侧壁内的槽口，所述模块化吸声块中的所述中心模块化吸声块的所述凸片和槽口适配成分别与所述模块化声吸声块中的所述相邻模块化吸声块的所述槽口和所述凸片配合。技术方案9：根据技术方案7所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块的截面形状各自包括具有三个或更多个线性侧的多边形，所述三个或更多个线性侧中的每一者对应于所述侧壁中的一个侧壁；并且其中所述模块化吸声块各自包括内腔，所述内腔沿纵向在限定成穿过所述正面壁的所述外表面的相应开口与限定在所述模块化吸声块内的相应终点之间延伸。技术方案10：根据技术方案9所述的排气处理系统，其中对于所述模块化吸声块中的每一者，穿过所述正面壁的所述外表面的所述开口包括格状构造，其中：所述开口包括均匀截面形状和面积；并且所述开口成排布置。技术方案11：根据技术方案10所述的排气处理系统，其中对于所述模块化吸声块中的每一者：在所述内腔延伸到所述模块化吸声块的所述内部中的过程中，所述内腔维持所述开口的所述均匀截面形状和面积；所述内腔的不同长度包括，所述内腔的终点相对于所述模块化吸声块的厚度改变，所述模块化吸声块的厚度包括所述正面壁与所述后壁之间的距离；并且所述多边形包括能够以没有重叠或间隙的形式平铺成平面的形状。技术方案12：根据技术方案11所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括矩形立方体；并且其中，对于所述模块化吸声块中的每一者：所述开口的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排气处理系统，其特征在于，所述排气处理系统包括：用于引导排气的排气通道，所述排气通道包括通道壁，所述通道壁在上游位置与下游位置之间限定并且围封所述排气通道；以及吸声衬垫，所述吸声衬垫形成为抵靠并且覆盖所述排气通道的所述通道壁中的至少一个通道壁；其中所述吸声衬垫包括以彼此抵靠方式装配的均匀配置的模块化吸声块；并且其中所述模块化吸声块各自包括具有不同长度的内腔，所述内腔配置成衰减目标声频。

【技术特征摘要】
2017.10.19 US 15/788,1961.一种排气处理系统，其特征在于，所述排气处理系统包括：用于引导排气的排气通道，所述排气通道包括通道壁，所述通道壁在上游位置与下游位置之间限定并且围封所述排气通道；以及吸声衬垫，所述吸声衬垫形成为抵靠并且覆盖所述排气通道的所述通道壁中的至少一个通道壁；其中所述吸声衬垫包括以彼此抵靠方式装配的均匀配置的模块化吸声块；并且其中所述模块化吸声块各自包括具有不同长度的内腔，所述内腔配置成衰减目标声频。2.根据权利要求1所述的排气处理系统，其中所述排气处理系统可操作地连接到燃气涡轮发动机，以接收由所述燃气涡轮发动机产生的所述排气；其中所述排气通道包括排气管道和烟囱；其中所述排气管道包括使得过渡部分之后是下游部分的轴向堆叠部分，其中：所述过渡部分配置成相对于轴向位置扩宽通过所述排气管道的截面流动面积；并且所述下游部分配置成以大体恒定的截面流动面积在所述过渡部分与所述烟囱之间延伸；并且其中所述烟囱在所述排气管道与对大气排气口之间延伸；其中所述排气通道在其之间延伸的所述上游位置和所述下游位置分别包括所述燃气涡轮发动机的下游出口以及所述对大气排气口。3.根据权利要求2所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括外壁和内壁；其中所述外壁包括具有外表面的壁，所述外壁包括：相对的正面壁和后壁；以及在所述正面壁与所述后壁之间延伸的侧壁；其中所述内壁包括在所述外壁之间延伸、从而将所述模块化吸声块的内部分成所述内腔的壁。4.根据权利要求3所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括：所述正面壁的所述外表面成平面；所述后壁的所述外表面是平面的并且大致平行于所述正面壁的所述平面外表面；并且所述侧壁限定所述模块化吸声块的截面形状，所述截面形状在所述正面壁与所述后壁之间是恒定的。5.根据权利要求4所述的排气处理系统，其中所述吸声衬垫包括以彼此抵靠方式装配的所述模块化吸声块，使得：所述模块化吸声块中的每一者的所述正面壁的所述外表面面向所述排气通道的所述内部；并且所述模块化吸声块中的每一者的所述后壁的所述外表面向并且邻近形成的所述吸声衬垫所抵靠的所述排气通道的所述通道壁中的所述至少一个通道壁。6.根据权利要求5所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块的所述后壁的所述外表面连接到形成的所述吸声衬垫所抵靠的所述排气通道的所述通道壁中的所述至少一个通道壁的内表面；并且其中所述吸声衬垫包括单层的所述模块化吸声块，所述单层的所述模块化吸声块装配在一起，使得相邻设置的所述模块化吸声块的所述侧壁以使它们之间不留有间隙的方式邻接。7.根据权利要求5所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块的群集在整个所述吸声衬垫中重复，所述群集包括：所述模块化吸声块中的中心模块化吸声块；以及所述模块化吸声块中围绕并且邻近所述模块化吸声块中的所述中心模块化吸声块的相邻模块化吸声块；其中在所述群集内，所述模块化吸声块中的所述中心模块化吸声块的所述侧壁各自抵接所述模块化吸声块中的所述相邻模块化吸声块的所述侧壁中的对应一个侧壁。8.根据权利要求7所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块各自包括联锁机构，所述联锁机构在所述群集内将所述模块化吸声块中的中心模块化吸声块连接到所述模块化吸声块中的所述相邻模块化吸声块；并且其中所述联锁机构包括从所述侧壁中的第一侧壁突出的凸片以及形成于所述侧壁中的第二侧壁内的槽口，所述模块化吸声块中的所述中心模块化吸声块的所述凸片和槽口适配成分别与所述模块化吸声块中的所述相邻模块化吸声块的所述槽口和所述凸片配合。9.根据权利要求7所述的排气处理系统，其中所述模块化吸声块的截面形状各自包括具有三个或更多个线性侧的多边形，所述三个或更多个线性侧中的每一者对应于所述侧壁中的一个侧壁；并且其中所述模块化吸声块各自包括内腔，所述内腔沿纵向在限定成穿过所述正面壁的所述外表面的相应开口与限定在所述模块化吸声块内的相应终点之间延伸。10.根据权利要求9所述的排气处理系统，其中对于所述模块化吸声块中的每一者，穿过所述正面壁的所述外表面的所述开口包括格状构造，其中：所述开口包括均匀截面形状和面积；并且所述开口成排布置。11.根据权利要求10所述的排气处理系统，其中对于所述模块化吸声块中的每一者：在所述内腔延伸到所述模块化吸声块的所述内部中的过程中，所述内腔维持所述开口的所述均匀截面形状和面积；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·张，R·L·劳德，V·I·彭雅文，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国,US