CN105318965A - 一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，包括进水管、导流管、稳流箱、高度调节器、出水管；所述进水管一端插入非消声水池或水箱内，进水管的另一端连接导流管，所述导流管的一端连接进水管，导流管的另一端连接稳流箱，所述稳流箱固定着导流管，稳流箱放置在高度调节器上，所述高度调节器可在竖直方向上自由调节高度，所述出水管位于稳流箱的侧面；该用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，可使得采用混响法测量水下射流噪声的辐射声功率时，非消声水池或水箱内的水体积不会因为射流而增加，射流的辐射噪声不会传播至外界，外界的噪声也不会传播至非消声水池或水箱内，不影响水下射流噪声辐射声功率的测量。

Description

一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置

技术领域

本发明涉及一种导流装置，尤其涉及一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，属于声学测量领域。

背景技术

水下射流噪声的辐射声功率一般采用混响法进行测量，通过将非消声水池或水箱分割为射流区和测量区，在射流区内由喷嘴喷射水流，在测量区内利用一个或多个水听器采集空间平均的声压，修正完非消声水池或水箱的房间常数之后，便得到因射流掺混产生噪声的辐射声功率，但在使用混响法测量水下射流噪声的辐射声功率时，还存在以下不足：一是非消声水池或水箱的射流区跟测量区是连通的，当水由喷嘴喷射至射流区时，会造成非消声水池或水箱的测量区水位升高，使得非消声水池或水箱内的水体积增加，由于房间常数与非消声水池或水箱的表面积跟体积相关，水体积增加后必将影响到房间常数的修正，造成所测量的射流噪声辐射声功率不准确；二是进行低流速的射流噪声辐射声功率测量时，则要求减少非消声水池或水箱内的水体积，以使水听器采集的空间平均声能密度较高，但是目前的非消声水池或水箱采取的水体积减少办法一般是采用潜水泵进行抽取，潜水泵引起的管壁振动噪声、周期性吸水脉动噪声将对射流噪声的测量过程有很大影响；三是采用将非消声水池或水箱充满水后进行射流噪声辐射声功率的测量，此方法虽然能够使得非消声水池或水箱内的水体积不发生变化，但是水从非消声水池或水箱溢出、经侧壁流下时，会改变池壁或箱壁的特性阻抗，使得混响法中房间常数的修正不准确，而且水沿着池壁或箱壁流下时，易形成飞溅噪声，对在非消声水池或水箱内的射流噪声的辐射声功率测量产生影响。

发明内容

本发明的目的是提供一个用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，能够解决目前采用混响法测量射流噪声辐射声功率时所存在的非消声水池或水箱内水位的变化问题。

本发明的目的是这样实现的：包括进水管、导流管、稳流箱、高度调节器和出水管，所述稳流箱设置在高度调节器上端，所述进水管的一端插入至非消声的水池或水箱内，进水管的另一端与导流管的一端连接，所述导流管的另一端与稳流箱相连通且导流管用不锈钢夹具固定在稳流箱上，所述稳流箱是侧面设置有一排不锈钢接口，且不锈钢接口的数量至少是12个，每个不锈钢接口均连接有出水管，所述进水管与导流管的数量相等且数量都至少是8个并成排布置，每个所述进水管上安装有第一球截止阀，每个导流管上设置有三通和第二球截止阀。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述高度调节器是由四根竖直螺纹钢和四根水平螺纹钢组成的方向框架，方形框架的底部的四个角均设置有三角支架，所述稳流箱的底部的四个角均设置有固定管，所述方形框架的竖直螺纹钢伸入至对应的固定管内并由吊环螺栓进行固定。

2.所述进水管和导流管均是聚氯乙烯塑料硬质管，出水管是聚乙烯钢丝软管。

3.进水管和导流管的公称外径为20mm，壁厚2.5mm；出水管的公称外径为22mm，壁厚3.5mm。

4.进水管的数量为10个，导流管的数量为10个，出水管的数量为13个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明仅通过导流管与非消声水池或水箱连接，导流管内部充水，外部为空气，属于绝对软边界的声学波导，在第一阶截止频率以下，该导流管内不能传播平面波，在0Hz至第一阶截止频率，没有声波能够从非消声水池或水箱内经导流管传播至外界，外界的声波也不能通过导流管进入非消声水池或水箱内；高度调节器的底部采用三角形支架结构，与地面仅是点接触，很好地隔离了地面的振动对稳流箱影响；导流管和进水管都为聚氯乙烯塑料硬质管，流阻小，能够快速将因射流而使非消声水池或水箱内增加的水导流至稳流箱，通过出水管排出；该用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，可以灵活调节非消声水池或水箱内的水位，在同一流速下，若降低稳流箱的高度，就可以降低非消声水池或水箱内的水位，提高了非消声水池或水箱内的声能密度，使得测试信噪比增加，便于进行低流速射流噪声辐射声功率的测量；该用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，是无动力导流装置，不会产生额外的振动与噪声，不影响射流噪声辐射声功率的试验测量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视方向示意图；

图3是本发明的侧视方向示意图；

图4是本发明的导流管不锈钢夹具的结构示意图；

图5是本发明的高度调节器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图5，本发明包括进水管1、第一球截止阀11、管12、管13、弯头14、导流管2、三通21、球截止阀22、第二球截止阀23、管24、弯头25、管26、管27、管28、稳流箱3、固定管31、吊环螺栓32、不锈钢接口33，不锈钢夹子34、不锈钢夹子35、钢管36、高度调节器4、螺纹钢41、螺纹钢42、三角形支架43、出水管5。

一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，包括进水管、导流管、稳流箱、高度调节器、出水管，所述进水管的一端处于非消声水池或水箱内，进水管的另一端与导流管相接；所述导流管的一端接进水管，导流管的另一端与稳流箱相连；所述稳流箱的侧面开孔，安装不锈钢接口，稳流箱内焊接不锈钢夹具，稳流箱外侧的四角上焊接钢管；所述高度调节器可以放置稳流箱，并能上下调节稳流箱的高度；所述出水管与稳流箱的不锈钢接口相连；

所述进水管由聚氯乙烯塑料硬质管组成，进水管的一端安装球截止阀；

所述导流管由聚氯乙烯塑料硬质管组成，导流管的一端安装球截止阀，导流管顶部安装三通和球截止阀；

所述进水管竖直放置，采用弯头与导流管进行连接，所述导流管利用不锈钢夹具固定在稳流箱上；

所述稳流箱由铁板制成，长方体构造，无顶盖；稳流箱外侧的四角上的钢管开有与吊环螺栓匹配的螺纹孔；

所述高度调节器由四根竖直的螺纹钢和四根水平的螺纹钢焊接制成，四个底角采用三根螺纹钢焊接制成的三角形支架进行支撑，高度调节器上竖直的螺纹钢进行铣槽，在槽内以一定的间距开设与吊环螺栓孔径匹配的凹孔；

所述高度调节器上四根竖直的螺纹钢刚好可以插入稳流箱外侧四角上的钢管内，当稳流箱外侧四个角上的吊环螺栓旋入时，吊环螺栓搁置在高度调节器的竖直螺纹钢的凹孔内，稳流箱就可放置在高度调节器上；

所述稳流箱上的不锈钢接口为中间带有通孔的圆台结构，圆台上底面的外径略小于下底面的外径，圆台的下底面焊接在稳流箱上，出水管接不锈钢接口。

将进水管的一端放入非消声水池或水箱内，调整稳流箱的高度，稳流箱的不锈钢接口即为非消声水池或水箱要调整的水位，关闭进水管一端的球截止阀，关闭导流管一端的球截止阀，打开导流管三通上的球截止阀，由该球截止阀处进行注水，水溢出后，关闭导流管三通上的球截止阀，打开进水管上的球截止阀和导流管上另一端的球截止阀，非消声水池或水箱内的水即进入稳流箱，到达不锈钢接口的位置时，经出水管排出。

一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，包括进水管1、导流管2、稳流箱3、高度调节器4和出水管5；进水管1的一端插入至非消声水池或水箱内，进水管1由球截止阀11、管12、管13和弯头14构成，管12和管13中间安装第一球截止阀11，进水管1竖直放置，采用弯头14安装在导流管2上；导流管2由三通21、第二球截止阀22、球截止阀23、管24、弯头25、管26、管27和管28构成，管28和管24中间接三通21，三通21的另一端接管27，管27的另一端接球截止阀22，管24和管26采用弯头25连接，管28和管24水平放置，管26和管27竖直放置，球截止阀22的开口为竖直向上，管26的另一端安装球截止阀23；稳流箱3采用钢板制成，为长方体构造，无顶盖，内部焊接不锈钢夹具，不锈钢夹具由不锈钢夹子34、不锈钢夹子35和钢管36构成，钢管36的一端焊接在稳流箱3内部，钢管36的另一端焊接不锈钢夹子35，稳流箱3的四个底角处焊接固定管31，在固定管31上开有螺纹孔，孔径与吊环螺栓32匹配，每个固定管31安装一个吊环螺栓32，稳流箱3的侧面开孔焊接不锈钢接口33；高度调节器4由螺纹钢41、螺纹钢42和三角形支架43焊接制成，螺纹钢41由四根螺纹钢构成，竖直放置，螺纹钢42由四根螺纹钢构成，水平放置，三角形支架43由三根螺纹钢制成，螺纹钢41进行铣槽，在槽内以一定的间距开设与吊环螺栓32匹配的凹孔；出水管5与不锈钢接口33连接。

将进水管1插入至非消声水池或水箱内，将导流管2与进水管1进行连接，利用螺栓通过不锈钢夹子34和不锈钢夹子35的螺栓孔，将不锈钢夹子34和不锈钢夹子35锁紧，导流管2就固定在稳流箱3上，将高度调节器4的螺纹钢41插入至稳流箱3的固定管31内，稳流箱3就搁置在高度调节器4上，在确定好非消声水池或水箱内需要调整的水位后，调整稳流箱3，使稳流箱3上的不锈钢接口33达到需要的位置，拧紧吊环螺栓32，吊环螺栓32旋入至高度调节器4中的螺纹钢41内的凹孔内，则稳流箱3就固定在高度调节器4上；将出水管5与不锈钢接口33连接。

将进水管1的球截止阀11打到关闭状态，将导流管2的球截止阀23打到关闭状态，打开导流管2中的球截止阀22，将水注入至球截止阀22，注满水后，关闭球截止阀22，打开球截止阀11和球截止阀23，非消声水池或水箱内的水将由进水管1和导流管2注入至稳流箱3内，当稳流箱3内的水位达到不锈钢接口33的位置时，水由不锈钢接口33经出水管5排出。

此实施例中，进水管1的数量为10个，导流管2的数量为10个，出水管的数量为13个；

此实施例中，导流管2的第一阶截止频率为39kHz，非消声水池或水箱内在0Hz至39kHz范围内的声波，是不能通过导流管2传播出去，外界的声波也不会传播至非消声水池或水箱内，此带宽涵盖了常压下的水射流的噪声辐射频段。

本发明公开了一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，包括进水管、导流管、稳流箱、高度调节器、出水管；所述进水管一端插入非消声水池或水箱内，进水管的另一端连接导流管，所述导流管的一端连接进水管，导流管的另一端连接稳流箱，所述稳流箱固定着导流管，稳流箱放置在高度调节器上，所述高度调节器可在竖直方向上自由调节高度，所述出水管位于稳流箱的侧面；该用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，可使得采用混响法测量水下射流噪声的辐射声功率时，非消声水池或水箱内的水体积不会因为射流而增加，射流的辐射噪声不会传播至外界，外界的噪声也不会传播至非消声水池或水箱内，不影响水下射流噪声辐射声功率的测量。

一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，包括进水管、导流管、稳流箱、高度调节器、出水管，所述进水管一端插入非消声水池或水箱内，进水管的另一端连接导流管，所述导流管的一端连接进水管，导流管的另一端连接稳流箱，所述稳流箱固定着导流管，稳流箱放置在高度调节器上，所述高度调节器可调节稳流箱的高度，进而控制非消声水池或水箱内的水位，所述出水管位于稳流箱侧面；进水管和导流管由聚氯乙烯塑料硬质管构成，进水管上安装有球截止阀，导流管上安装有球截止阀和三通；出水管由聚乙烯钢丝软管构成；进水管和导流管的公称外径为20mm，壁厚2.5mm；出水管的公称外径为22mm，壁厚3.5mm；稳流箱的侧面有开孔，连接出水管；高度调节器的底部由三角形支架组成，与地面之间为点接触；稳流箱为长方体构造，无顶盖，材质为不锈钢。

Claims (9)

1.一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：包括进水管、导流管、稳流箱、高度调节器和出水管，所述稳流箱设置在高度调节器上端，所述进水管的一端插入至非消声的水池或水箱内，进水管的另一端与导流管的一端连接，所述导流管的另一端与稳流箱相连通且导流管用不锈钢夹具固定在稳流箱上，所述稳流箱是侧面设置有一排不锈钢接口，且不锈钢接口的数量至少是12个，每个不锈钢接口均连接有出水管，所述进水管与导流管的数量相等且数量都至少是8个并成排布置，每个所述进水管上安装有第一球截止阀，每个导流管上设置有三通和第二球截止阀。

2.根据权利要求1所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：所述高度调节器是由四根竖直螺纹钢和四根水平螺纹钢组成的方向框架，方形框架的底部的四个角均设置有三角支架，所述稳流箱的底部的四个角均设置有固定管，所述方形框架的竖直螺纹钢伸入至对应的固定管内并由吊环螺栓进行固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：所述进水管和导流管均是聚氯乙烯塑料硬质管，出水管是聚乙烯钢丝软管。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：进水管和导流管的公称外径为20mm，壁厚2.5mm；出水管的公称外径为22mm，壁厚3.5mm。

5.根据权利要求3所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：进水管和导流管的公称外径为20mm，壁厚2.5mm；出水管的公称外径为22mm，壁厚3.5mm。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：进水管的数量为10个，导流管的数量为10个，出水管的数量为13个。

7.根据权利要求3所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：进水管的数量为10个，导流管的数量为10个，出水管的数量为13个。

8.根据权利要求4所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：进水管的数量为10个，导流管的数量为10个，出水管的数量为13个。

9.根据权利要求5所述的一种用于混响法测量水下射流噪声的导流装置，其特征在于：进水管的数量为10个，导流管的数量为10个，出水管的数量为13个。