一种组合式亥姆霍兹共振器制造技术

本发明专利技术提供一种组合式亥姆霍兹共振器，其中组合式亥姆霍兹共振器包括：具有共振腔的共振器本体、多个隔板以及多个颈管，每个隔板沿所述共振器本体的延伸方向设于所述共振腔内，能够将所述共振腔分隔为至少两个第一共振腔；每个所述第一共振腔的顶部设有至少一个进气口，每个所述颈管对应安装于所述进气口，且与所述第一共振腔连通；该组合式亥姆霍兹共振器的结构简单，能够灵活改变隔板的位置以及颈管的尺寸，改变抑制频率；且方便安装拆卸，能够同时抑制多个特征频率的燃烧振荡。时抑制多个特征频率的燃烧振荡。时抑制多个特征频率的燃烧振荡。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式亥姆霍兹共振器


[0001]本专利技术涉及燃烧
，尤其涉及一种组合式亥姆霍兹共振器。

技术介绍

[0002]现在人类获取能源和动力的方式主要是化石燃料的燃烧，在锅炉，燃气热水器，燃气轮机等燃烧装置中，燃烧振荡是较为常见的技术挑战，即当燃烧器内的释热率脉动与燃烧系统声压脉动发生耦合满足瑞利准则时，压力脉动持续得到能量的输入会大幅增加，严重时会对燃烧器产生结构性伤害，影响燃烧系统的稳定运行和安全工作。因此，燃烧装置应尽力规避燃烧振荡。但是为了减少以氮氧化物(NOx)为主的污染物排放，先进燃烧装置多采用贫油预混燃烧技术，这意味着燃烧装置常常在临近熄火的工作状态下运行，对外界的扰动十分敏感，容易受到外界扰动发生燃烧振荡。
[0003]目前，人们提出了多种方法和措施抑制燃烧振荡，根据原理不同可分为主动和被动控制两类。其中，主动控制由监测器和主动作动器组成，监测器用于检测燃烧系统内的压力脉动信号来识别燃烧振荡，主动作动器通过改变燃料或氧化剂供应等方式，施加外部激励抑制释热率和声波耦合，从而抑制或消除燃烧振荡。被动控制通过在燃烧器内加入某些声学元器件来抑制特定频率的燃烧振荡，如组合式亥姆霍兹共振器、声衬等。
[0004]主动控制算法要求高，需要控制系统和执行装置，成本较高。被动控制以声学阻尼器为主，例如组合式亥姆霍兹共振器，只能够抑制某一特定频率上的燃烧振荡，当振荡频率改变时需要重新安装新的共振器，操作繁琐，且针对具有多个特征频率的燃烧振荡，效果较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种组合式亥姆霍兹共振器，用以解决现有技术中组合式亥姆霍兹共振器只能够抑制某一特定频率上的燃烧振荡，在振荡频率改变时需要重新安装新的共振器，操作繁琐，且针对具有多个特征频率的燃烧振荡，效果差的问题。
[0006]本专利技术提供一种组合式亥姆霍兹共振器，包括：具有共振腔的共振器本体、多个隔板以及多个颈管，每个隔板沿所述共振器本体的延伸方向设于所述共振腔内，能够将所述共振腔分隔为至少两个第一共振腔；每个所述第一共振腔的顶部设有至少一个进气口，每个所述颈管对应安装于所述进气口，且与所述第一共振腔连通。
[0007]根据本专利技术提供的一种组合式亥姆霍兹共振器，所述共振器本体为环柱体，所述共振器本体底部内壁面的长度小于或大于所述共振器本体底部外壁面的长度，且所述共振器本体底部的内壁面和所述共振器本体底部的外壁面封闭连接形成尖端。
[0008]根据本专利技术提供的一种组合式亥姆霍兹共振器，所述共振腔的内部还设有限位结构，用于限制所述隔板。
[0009]根据本专利技术提供的一种组合式亥姆霍兹共振器，所述共振腔的内壁面设有凹槽，所述隔板嵌设于所述凹槽内。
[0010]根据本专利技术提供的一种组合式亥姆霍兹共振器，多个所述隔板沿所述共振器本体的圆周方向均匀分布。
[0011]根据本专利技术提供的一种组合式亥姆霍兹共振器，所述进气口的截面形状为多边形。
[0012]根据本专利技术提供的一种组合式亥姆霍兹共振器，所述组合式亥姆霍兹共振器的工作频率为：其中，f
H
为组合式亥姆霍兹共振器的工作频率；c为当前声速；A为所述颈管的横截面面积；v0为所述第一共振腔体积；L为所述颈管的长度。
[0013]本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器，通过设置在共振腔内不同位置设置隔板，将共振腔分割成多个第一共振腔；通过在每个第一共振腔的顶部设置至少一个进气口，并将颈管对应安装于进气口，一个第一共振腔与对应连通的颈管形成一个小的共振器；多个第一共振腔和对应连通的颈管形成多个小的共振器，由于多个第一共振腔的尺寸各不相同，多个颈管的尺寸也各不相同，进而形成多个不同的小共振器，抑制不同频率的燃烧振荡；该组合式亥姆霍兹共振器的结构简单，能够灵活改变隔板的位置以及颈管的尺寸，改变抑制频率；且方便安装拆卸，能够同时抑制多个特征频率的燃烧振荡。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0015]图1是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器的结构示意图之一；
[0016]图2是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器的结构示意图之二；
[0017]图3是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器的截面示意图；
[0018]图4是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器A
‑
A处的截面示意图；
[0019]图5是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器B
‑
B处的截面示意图；
[0020]图6是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器置于流道内的截面示意图；
[0021]图7是本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振器的吸声效果图；
[0022]附图标记：
[0023]1：共振器本体；2：进气口；3：尖端；4：隔板；5：颈管；6：第一共振腔；7：燃烧室；8：流道。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]下面结合图1至图7描述本专利技术提供的组合式亥姆霍兹共振。
[0026]本实施例提供的组合式亥姆霍兹共振器，包括：具有共振腔的共振器本体1、多个隔板4以及多个颈管5，每个隔板4沿共振器本体1的延伸方向设于共振腔内，能够将共振腔分隔为至少两个第一共振腔6；每个第一共振腔6的顶部设有至少一个进气口2，每个颈管5对应安装于进气口2，且与第一共振腔6连通。
[0027]参考图1，本实施例提供的组合式亥姆霍兹共振器用于抑制燃烧过程中的燃烧共振，包括共振器本体1和多个隔板4，共振器本体1具有共振腔，隔板4设置在共振腔中，且隔板4的长度方向与共振器本体1的长度方向一致，一个隔板4能够将共振腔分割为两个第一共振腔6，三个隔板4能够将共振腔分割成三个第一共振腔6，五个隔板4能够将共振腔分割成五个第一共振腔6，如图1和图4所示。本实施例中，隔板4的数量以及位置不做具体限定，根据实际情况设定，进而将共振腔分割成多个不同的第一共振腔6。
[0028]进一步地，每个第一共振腔6的顶部设有至少一个进气口2，燃烧室7内的空气能够经过进气口2进入到第一共振腔6中进行往复运动，在运动过程中产生的摩擦和涡脱落会将声能转化为其他形式的能量耗散掉，进而抑制燃烧震荡。
[0029]不同情况下，燃烧震荡产生的噪音频率是不同的。基于此，本实施例通过将不同尺寸的颈管5对应安装在进气口2中，颈管5与对应的第一共振腔6连通，一个颈管5和一个第一共振腔6形成一个小的共振器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式亥姆霍兹共振器，其特征在于，包括：具有共振腔的共振器本体、多个隔板以及多个颈管，每个隔板沿所述共振器本体的延伸方向设于所述共振腔内，能够将所述共振腔分隔为至少两个第一共振腔；每个所述第一共振腔的顶部设有至少一个进气口，每个所述颈管对应安装于所述进气口，且与所述第一共振腔连通。2.根据权利要求1所述的组合式亥姆霍兹共振器，其特征在于，所述共振器本体为环柱体，所述共振器本体底部内壁面的长度小于或大于所述共振器本体底部外壁面的长度，且所述共振器本体底部的内壁面和所述共振器本体底部的外壁面封闭连接形成尖端。3.根据权利要求1所述的组合式亥姆霍兹共振器，其特征在于，所述共振腔的内部还设有限...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩啸，严熙成，刘玉治，韩猛，林宇震，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：