CN110332407A - 一种流体动力噪声消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体动力噪声消声器，包括消声壳体、消声组件和压力调节装置，消声壳体为方形结构，两侧端面上分别设有连接管，连接管外侧端上设有连接法兰；消声组件包括多块弹性波纹板，在消声壳体内上下堆叠组成，相邻的两块弹性波纹板波峰波谷一一对应设置，形成网格端面；压力调节装置包括调节螺栓和压板，压板设于消声壳体内弹性波纹板顶面，调节螺栓穿过消声壳体顶部中心的螺孔，底端与压板相连，顶端高于消声壳体顶部，本发明结构简单，操作方便，可有效减小舰艇管路流体动力噪声，并在较宽的压力和流速变化范围内实现较优的消声效果。

Description

一种流体动力噪声消声器
技术领域
本发明属于舰艇管路振动噪声控制的技术领域，特别涉及一种流体动力噪声消声器。
背景技术
舰艇海水系统牵涉到的设备、管路、阀件众多，配置也极为复杂，系统中设备、管路、阀件等噪声源所产生的流体动力噪声将随海水的吸入和排出从通海口向外辐射，是舰艇水下辐射噪声的主要来源之一，直接影响舰艇的隐蔽性。
同时，由于海水系统工作介质的参数变化范围较宽，考虑到潜深，压力变化范围可能从零点几兆帕到几兆帕，考虑到不同工况，流速变化范围可能从零点几米每秒到数十米每秒，因此，也必须要有在这些变化条件下能够有效控制管路流体动力噪声的消声装置。
为降低管路流体动力噪声，通常在管路系统中噪声源前后加装消声器。消声器的种类很多，根据消声原理，大致可以分为阻性消声器和抗性消声器两种基本类型。阻性消声器主要借助于敷设在管道内壁的吸声材料以吸纳声能，使得沿管道传播的噪声随距离而衰减。抗性消声器主要利用管道截面的界面突变处的声波反射衰减原理，在管路上加装截面突扩、突缩结构，或旁接共振腔通道等措施，从而达到消声的目的。这类单消声原理的消声器功能单一，使用效果离实际需求也有较大差距。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术需求而提供本发明提出了一种流体动力噪声消声器，主要解决两个技术问题，一是有效衰减舰艇海水系统所产生的流体动力噪声；二是实现舰艇海水系统在较宽的压力和流速变化范围内较优的消声效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种流体动力噪声消声器，其特征在于：包括消声壳体、消声组件和压力调节装置，所述消声组件设于所述消声壳体内，所述压力调节装置与消声壳体连接，并与消声组件相接触，消声壳体为方形结构，两侧端面上分别设有连接管，所述连接管外侧端上设有连接法兰；
所述消声组件包括多块弹性波纹板，在消声壳体内上下堆叠组成，相邻的两块弹性波纹板波峰波谷一一对应设置，形成网格端面；
所述压力调节装置包括调节螺栓和压板，所述压板设于消声壳体内弹性波纹板顶面，所述调节螺栓穿过消声壳体顶部中心的螺孔，底端与压板相连，顶端高于消声壳体顶部。
按上述方案，所述弹性波纹板包覆吸声材料。
按上述方案，所述相邻两块弹性波纹板的波谷接触位置设有连接销。
按上述方案，所述弹性波纹板为穿孔橡胶板制成。
本发明的有益效果是：提供一种流体动力噪声消声器，主要用于舰艇海水管路流体动力噪声控制，可实现较宽压力和流速变化范围内的管路整流和消声功能，降低舰艇海水管路的水下辐射噪声，提高舰艇的声隐身性能，在已知扩张式消声器的基础上，通过在消声器内部设置多层弹性波纹板，并设置调节螺栓和压板，从而有效衰减较宽压力和流速变化范围内的流体动力噪声，安装在舰艇海水系统管路中，可有效抑制湍流沿管路传递，降低湍流引起的管路振动噪声；可吸收声能，较好的衰减系统管路中的水噪声；同时还能在较宽的压力和流速变化范围内均实现较优的消声效果。通过估算，消声器的插入损失将超过10dB(10Hz～2kHz)。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1的A向视图。
图3为图1的B向视图。
其中：消声壳体1，连接管2，连接法兰3，弹性波纹板4，调节螺栓5，压板6，连接销7。
具体实施方式
现结合附图对本发明实施方式进行说明，本发明并不局限于下述实施例。
如图1-图3所示，一种流体动力噪声消声器，包括消声壳体1、消声组件和压力调节装置，消声组件设于消声壳体内，压力调节装置与消声壳体连接，并与消声组件相接触；
消声壳体为方形结构，两侧端面上分别设有连接管2，连接管外侧端上设有连接法兰3；
消声组件包括多块弹性波纹板4，在消声壳体内上下堆叠组成，相邻的两块弹性波纹板波峰波谷一一对应设置，形成网格端面；
压力调节装置包括调节螺栓5和压板6，压板设于消声壳体内弹性波纹板顶面，调节螺栓穿过消声壳体顶部中心的螺孔，底端与压板相连，顶端高于消声壳体顶部，预留一定的调节距离。
弹性波纹板包覆吸声材料，可提高弹性波纹板的吸声系数，从而降低管路水噪声。弹性波纹板为穿孔橡胶板制成，既具备韧性，可以在压力作用下伸缩变形，也具备吸声结构，增强消音效果。
相邻两块弹性波纹板的波谷接触位置设有连接销7，多块弹性波纹板连接重叠布置于消声器壳体内，动力源在管路中产生的湍流经过弹性波纹板时将被破坏，使之转化为层流，从而抑制湍流对管路的激励。
通过压力调节装置控制弹性波纹板的间隙，针对不同流速和压力工况，通过控制调节螺栓，利用压板来改变弹性波纹板的直径和消声器的有效作用空间，从而使消声器在不同工况下均有较优的消声效果。消声器的插入损失可由下式进行简单估算：
式中，ΔLP为消声器的插入损失，dB；β为弹性波纹板的吸声系数；L为消声器的长度；D为弹性波纹板网格单元的直径(对圆截面而言)。
在安装使用本装置时，包括如下内容：
消声器校准：在消声器正式使用前，应先通过调节螺栓对消声器进行校准调节。主要是结合舰艇的实际使用工况，测量消声器安装前后管路后端同一测点处管路内的流体动力噪声声压级，从而给出对应工况下插入损失最大时调节螺栓对应的位移值H；
消声器安装：流体动力噪声消声器应紧接动力源出口布置，通过连接法兰与系统管路连接，消声器内部由一组弹性波纹板构成的膜片组成，膜片通过连接销相互连接，从而使流体通过消声器时，湍流被破坏，转化为层流，从而抑制湍流对管路的激励；调节螺栓通过压板对膜片板组施加压力，板组的横截面网格大小随挤压板移动而发生变化，消声器的吸声效率也随之改变，从而满足较宽压力和流速变化时的消声需求。

Claims (4)

1.一种流体动力噪声消声器，其特征在于：包括消声壳体、消声组件和压力调节装置，所述消声组件设于所述消声壳体内，所述压力调节装置与消声壳体连接，并与消声组件相接触，消声壳体为方形结构，两侧端面上分别设有连接管，所述连接管外侧端上设有连接法兰；
所述消声组件包括多块弹性波纹板，在消声壳体内上下堆叠组成，相邻的两块弹性波纹板波峰波谷一一对应设置，形成网格端面；
所述压力调节装置包括调节螺栓和压板，所述压板设于消声壳体内弹性波纹板顶面，所述调节螺栓穿过消声壳体顶部中心的螺孔，底端与压板相连，顶端高于消声壳体顶部。
2.根据权利要求1所述的一种流体动力噪声消声器，其特征在于所述弹性波纹板包覆吸声材料。
3.根据权利要求2所述的一种流体动力噪声消声器，其特征在于所述相邻两块弹性波纹板的波谷接触位置设有连接销。
4.根据权利要求3所述的一种流体动力噪声消声器，其特征在于所述弹性波纹板为穿孔橡胶板制成。
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Assignee: Wuxi Qiyao Huadong Vibration Isolation Technology Co.,Ltd.

Assignor: China Ship Research and Design Center

Contract record no.: X2021420000042

Denomination of invention: A hydrodynamic noise muffler

Granted publication date: 20201016

License type: Common License

Record date: 20211229