【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变电站噪声治理领域，涉及一种基于涡旋声束扭矩的变电站阶次噪声能量回收及降噪装置。
技术介绍
1、随着经济、社会的不断发展，供电需求随之增大，变电站建设与投用运行数量也不断增多。变电站内的主要噪声源，如变压器和电抗器等，往往不分昼夜地向外辐射噪声，其声波能量集中在100hz为主的阶次处，且低频成分突出，衰减较慢，很容易造成周边环境的噪声污染问题。而由于变电站往往需要长时间不间断地工作，其辐射噪声的累积能量较为客观，如果不加以任何措施回收利用，也是一种能源浪费。因此如果能设计一种成本不高的装置，将这部分声能回收利用，既能起到降噪效果，又能增加绿色能源，减少碳排放。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种利用涡旋声束扭矩的变电站阶次噪声能量回收及降噪装置，将变电站噪声能量通过涡旋声束的方式转换为其他能量，以有效地利用变电站噪声并实现降噪效果。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种利用涡旋声束扭矩的变电站阶次噪声能量回收及降噪装置，其包括噪声接收扩口、管道阵列和封闭腔。其中噪声接收扩口用于接收变电站噪声并将噪声传输至管道阵列，噪声经过管道阵列后进入封闭腔内，并在封闭腔中形成涡旋声束，从而通过涡旋声束扭矩的作用将噪声能量转换为其他能量。
4、可选地，管道阵列包括若干呈圆周排列的双层管道，该双层管道由通过隔板隔开的两层管道连通形成，其中一层管道与噪声接收扩口连接，另一层管道与封闭腔连接。在相邻双层管道间具
5、双层管道间的长度差可表示为：
6、
7、式中，c表示声速，f1表示变压器阶次噪声的基频，l1表示针对基频噪声成分构建的涡旋声束拓扑级数。
8、其中，封闭腔中生成的涡旋声束的最高拓扑级数取决于管道阵列中双层管道的数量，如下式所示：
9、ln≤ns/4
10、ln＝nl1
11、式中，ns表示双层管道的数量，n表示变电站噪声的阶次，l1表示针对基频噪声成分构建的涡旋声束拓扑级数。
12、可选地，管道阵列通过由短到长逐渐增加双层管道长度的方式制备，且最短的双层管道应尽可能的短，以方便后续的双层管道的设置。
13、可选地，封闭腔包括上盖板、下盖板、叶轮和输出轴。其中上盖板固定在所述噪声接收扩口与管道阵列连接的位置处；管道阵列位于上盖板和下盖板之间，构成该封闭腔的边缘，且做有密封处理以防止声能量泄露；叶轮设置在封闭腔内且与下盖板固定，在涡旋声束扭矩作用下带动下盖板转动；输出轴固定在下盖板的与叶轮中心对应的位置，随下盖板转动从而驱动外部机械，实现将噪声能量转换为其他能量。
14、本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用简单且成本低廉的装置可实现对于变电站内噪声能量的回收利用，同时又实现了对变电站噪声的降噪。
15、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种利用涡旋声束扭矩的变电站阶次噪声能量回收及降噪装置，其特征在于：该装置包括噪声接收扩口、管道阵列和封闭腔；所述噪声接收扩口用于接收变电站噪声并将噪声传输至所述管道阵列，噪声经过所述管道阵列后进入所述封闭腔内，并在封闭腔中形成涡旋声束，从而通过涡旋声束扭矩的作用将噪声能量转换为其他能量。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述管道阵列包括若干呈圆周排列的双层管道；所述双层管道由通过隔板隔开的两层管道连通形成，其中一层管道与所述噪声接收扩口连接，另一层管道与所述封闭腔连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述双层管道间具有相同长度差，该长度差使相邻双层管道输出的声波的相位差满足2πl/Ns，从而在所述封闭腔内形成涡旋声束；其中l表示涡旋声束拓扑级数，Ns表示双层管道的数量。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：双层管道间的长度差为：
5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：管道阵列通过由短到长逐渐增加双层管道长度的方式制备。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述封闭腔包括
7.根据权利要求1～3中任一项所述的装置，其特征在于：通过管道阵列中双层管道的数量控制封闭腔中生成的涡旋声束的最高拓扑级数：
...【技术特征摘要】
1.一种利用涡旋声束扭矩的变电站阶次噪声能量回收及降噪装置，其特征在于：该装置包括噪声接收扩口、管道阵列和封闭腔；所述噪声接收扩口用于接收变电站噪声并将噪声传输至所述管道阵列，噪声经过所述管道阵列后进入所述封闭腔内，并在封闭腔中形成涡旋声束，从而通过涡旋声束扭矩的作用将噪声能量转换为其他能量。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述管道阵列包括若干呈圆周排列的双层管道；所述双层管道由通过隔板隔开的两层管道连通形成，其中一层管道与所述噪声接收扩口连接，另一层管道与所述封闭腔连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述双层管道间具有相同长度差，该长度差使相邻双层管道输出的声波的相位差满足2πl/ns，从而在所述封闭腔内形成涡旋声束；其中l表示涡旋声束拓扑级数，ns表示双层管道的数量。
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