CN115388037A - 一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，包括整流结构出气口和整流主体，整流结构出气口位于整流主体一侧的端面上，整流结构出气口与整流主体同轴线设置，整流主体的外圆周侧壁上朝向其轴线方向开设有整流通道，所有整流通道的出口平面均与整流主体的轴向方向垂直，整流通道的延伸方向采用预旋切入角的方式开设，预旋切入角使得沿径向方向流入整流结构的气流最终以切合压气机叶轮入口角的方向进入压气机，整流通道均为减缩通道。本发明的增压器进气整流结构同时保证了进气效果和消声效果。

Description

一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构
技术领域
本发明涉及的是一种增压器，具体地说是增压器进气结构。
背景技术
近年来，为了满足现代内燃机高机动性、高经济指标的要求，增压器的应用越来越广泛，随着设计技术的进步，增压器不断向着大流量、高压比发展，增压器的噪声问题也日益突出。过大的噪声不仅是设备正常运行的潜在隐患，同时也不利于工作人员的正常工作和生活。
大量研究证实，压气机的气动噪声声压级频率高，是增压器的主要噪声源之一，降低压气机的气动噪声，便可以有效地减小增压器的整机噪声。而降低噪声的主要办法之一就是在噪声的传播途径上对噪声进行控制，目前多采用加装消声器的方式来降低噪声。加装在压气机进气口的消声器按照进气方式的不同可以分为轴向进气消声器和径向进气消声器，轴向进气消声器有较低的进气阻力，但消声效果较差；径向进气消声器有进气阻力较大，但消声效果较好，并且具有进气滤清效果。
发明内容
本发明的目的在于提供解决现有增压器进气消声器存在难以同时保证进气效果和消声效果等问题的一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：包括整流结构出气口和整流主体，整流结构出气口位于整流主体一侧的端面上，整流结构出气口与整流主体同轴线设置，整流主体的外圆周侧壁上朝向其轴线方向开设有整流通道，所有整流通道的出口平面均与整流主体的轴向方向垂直，整流通道的延伸方向采用预旋切入角的方式开设，预旋切入角使得沿径向方向流入整流结构的气流最终以切合压气机叶轮入口角的方向进入压气机，整流通道均为减缩通道。
本发明还可以包括：
1、整流主体的侧壁包括丝网和吸声棉，吸声棉复合在丝网上。
2、整流通道分为八排进气整流通道和十一列进气整流管道，相邻两排进气整流通道沿轴向交错分布，十一列进气整流管道沿周向均匀分布。
3、整流通道的中心线为两个曲面相交形成的空间曲线，其中一个曲面在整流结构出气口平面的投影为一段圆弧，另一个曲面在侧视图方向的投影为椭圆曲线的四分之一。
4、每个整流通道入口处管口的横截面积为出口处管口横截面积的2倍。
5、每排进气整流通道的出气侧向整流结构出气口一侧弯曲延伸。
本发明的优势在于：
1、本发明应用于轴向进气的离心式压气机，轴向进气的离心式压气机在设计时会以导风轮入口的气流速度三角形为参考来设计叶轮，在导风轮入口的气流速度三角形中，气流被设定为沿着轴向方向流入压气机叶轮，因此，当气流沿轴向方向进入压气机时，压气机能够更好地达到设计时的性能。
2、由于气流在压气机进口处的流动是随着叶轮的旋转而旋转的，气流在进入压气机的叶轮流道时，会与高速旋转的叶片发生碰撞造成能量损失，为了减少这部分能量损失，气流流进压气机时的入射角应当尽量与压气机叶轮的入口角相等。为了达到上述目的设计了特殊的进气整流管道，进气整流管道的出口平面均与轴向方向垂直，同时，整流管道还在周向平面设计了预旋，这使得沿径向方向流入整流结构的气流最终以最切合压气机叶轮入口角的方向进入压气机。进气整流管道均为减缩管，即从管道的入口到出口，进气整流管道的管径逐渐缩小，这使得气流在通过整流结构时流速得以提升，改善进气效果。另外，进气整流管道的管壁均由丝网与吸声棉构成，整流结构主体内部以吸声材料填充以提高进气整流结构的消声效果。因此，本发明的增压器进气整流结构同时保证了进气效果和消声效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为单排进气整流通道的主视图；
图3为单排进气整流通道的侧视图；
图4为单排进气整流通道的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-4，具体实施方式一：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式包括整流结构出气口1和整流主体2，整流结构出气口1安装在整流主体2的一侧端面上，且整流结构出气口1与整流主体2同轴线设置，整流主体2的外圆周侧壁上朝向其轴线方向开设有多个整流通道3，多个整流通道3的出口平面均与整流主体2的轴向方向垂直，所述多个整流通道3的延伸方向采用预旋切入角的方式开设，所述预旋切入角使得沿径向方向流入整流结构的气流最终以最切合压气机叶轮入口角的方向进入压气机，且多个整流通道3均为减缩通道。
本实施方式的进气整流管道在周向平面上有一定的预旋(指预旋切入角)，使得气流流出管道时的方向和压气机叶轮的入口方向一致，一定程度上减少了气流撞击叶片造成的能量损失。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的整流结构出气口1为圆形管体。如此设置，便于气流顺利排出。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的整流主体2的管壁包括丝网和吸声棉，吸声棉复合在丝网上。如此设置，便于提高进气整流结构的消声效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的多个整流通道3分为八排进气整流通道和十一列进气整流管道，相邻两排进气整流通道沿轴向交错分布，十一列进气整流管道沿周向均匀分布。如此设置，两排进气整流通道沿轴向交错分布能够在有限的空间中布置较多的进气整流管道，从而尽可能的提升进气量与降噪效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一至三中任意一项相同。
本实施方式在实际使用过程中，进气整流管道沿周向以及沿径向分布的数量并不固定，可以根据压气机的尺寸等参数进行调整。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式的整流通道3的中心线为两个曲面相交形成的空间曲线，其中一个曲面在整流结构出气口平面的投影为一段圆弧，另一个曲面在侧视图方向的投影为椭圆曲线的四分之一。如此设置，径向进气的进气整流管道的进气口平面与径向方向垂直，出气口平面则与轴向方向垂直，管道的中心线为椭圆曲线的一部分，这保证了所有的进气整流管道的出口平面与轴线垂直，当气流通过进气整流管道后，从出口处沿轴向方向流进压气机。其它组成及连接关系与具体实施方式一至四中任意一项相同。
在具体实施过程中，进气整流管道的中心线并不一定是椭圆曲线的一部分，可以根据加工制造的具体情况选择可以保证中心线在管道出口处与整流结构的出气口平面垂直的曲线来做为进气整流管道的中心线。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个整流通道3入口处管口的横截面积为出口处管口横截面积的2倍。如此设置，保证管道为减缩管道且具有一定的使气流加速的效果即可。其它组成及连接关系与具体实施方式一至五中任意一项相同。
具体实施方式七：结合图4说明本实施方式，本实施方式的每排进气整流通道的出气侧向整流结构出气口1一侧弯曲延伸。如此设置，可以使气流通过进气整流管道后，从出口处沿轴向方向流进压气机。其它组成及连接关系与具体实施方式一至六中任意一项相同。
本发明的工作原理：
本发明应用于轴向进气的离心式压气机，轴向进气的离心式压气机在设计时会以导风轮入口的气流速度三角形为参考来设计叶轮，在导风轮入口的气流速度三角形中，气流被设定为沿着轴向方向流入压气机叶轮，因此，当气流沿轴向方向进入压气机时，压气机能够更好地达到设计时的性能。同时，气流在压气机进口处的流动是随着叶轮的旋转而旋转的，气流在进入压气机的叶轮流道时，会与高速旋转的叶片发生碰撞造成能量损失，为了减少这部分能量损失，气流流进压气机时的入射角应当尽量与压气机叶轮的入口角相等。为了达到上述目的设计了特殊的进气整流管道，进气整流管道的出口平面均与轴向方向垂直，同时，整流管道还在周向平面设计了预旋，这使得沿径向方向流入整流结构的气流最终以最切合压气机叶轮入口角的方向进入压气机。进气整流管道均为减缩管，即从管道的入口到出口，进气整流管道的管径逐渐缩小，这使得气流在通过整流结构时流速得以提升，改善进气效果。另外，进气整流管道的管壁均由丝网与吸声棉构成，整流结构主体内部以吸声材料填充以提高进气整流结构的消声效果。

Claims (6)

1.一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：包括整流结构出气口和整流主体，整流结构出气口位于整流主体一侧的端面上，整流结构出气口与整流主体同轴线设置，整流主体的外圆周侧壁上朝向其轴线方向开设有整流通道，所有整流通道的出口平面均与整流主体的轴向方向垂直，整流通道的延伸方向采用预旋切入角的方式开设，预旋切入角使得沿径向方向流入整流结构的气流最终以切合压气机叶轮入口角的方向进入压气机，整流通道均为减缩通道。
2.根据权利要求1所述的一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：整流主体的侧壁包括丝网和吸声棉，吸声棉复合在丝网上。
3.根据权利要求1所述的一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：整流通道分为八排进气整流通道和十一列进气整流管道，相邻两排进气整流通道沿轴向交错分布，十一列进气整流管道沿周向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：整流通道的中心线为两个曲面相交形成的空间曲线，其中一个曲面在整流结构出气口平面的投影为一段圆弧，另一个曲面在侧视图方向的投影为椭圆曲线的四分之一。
5.根据权利要求1所述的一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：每个整流通道入口处管口的横截面积为出口处管口横截面积的2倍。
6.根据权利要求1所述的一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构，其特征是：每排进气整流通道的出气侧向整流结构出气口一侧弯曲延伸。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1080368A (zh) * 1992-06-17 1994-01-05 亚瑞亚·勃朗勃威力有限公司 过滤器消音器
US20030150671A1 (en) * 2000-05-05 2003-08-14 Kerr John David Air intake silencer
JP2005214049A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置
WO2013125142A1 (ja) * 2012-02-20 2013-08-29 三菱重工業株式会社 過給機用サイレンサ
CN107630772A (zh) * 2016-07-19 2018-01-26 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 进气消声器
CN107956750A (zh) * 2016-10-17 2018-04-24 潜江传家电子商务有限公司 一种低噪声控制方法
CN108194395A (zh) * 2018-02-12 2018-06-22 山西巨龙风机有限公司 一种轴流局部通风机弯头进气消音装置
US20180223871A1 (en) * 2016-03-30 2018-08-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Compression device and supercharger
CN208778346U (zh) * 2018-08-24 2019-04-23 无锡市优工精密阀门有限公司 带导流消声功能的泵体进流管
CN111566326A (zh) * 2018-01-10 2020-08-21 Abb涡轮系统有限公司 用于内燃机的废气涡轮增压器的过滤式消声器
CN212615643U (zh) * 2020-07-23 2021-02-26 平安电气股份有限公司 径向两侧多通道进出风消声装置
CN216044631U (zh) * 2021-08-24 2022-03-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种涡轮增压器进气管导流结构
US20220099107A1 (en) * 2019-10-09 2022-03-31 Ihi Corporation Centrifugal compressor

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1080368A (zh) * 1992-06-17 1994-01-05 亚瑞亚·勃朗勃威力有限公司 过滤器消音器
US20030150671A1 (en) * 2000-05-05 2003-08-14 Kerr John David Air intake silencer
JP2005214049A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置
WO2013125142A1 (ja) * 2012-02-20 2013-08-29 三菱重工業株式会社 過給機用サイレンサ
US20180223871A1 (en) * 2016-03-30 2018-08-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Compression device and supercharger
CN107630772A (zh) * 2016-07-19 2018-01-26 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 进气消声器
CN107956750A (zh) * 2016-10-17 2018-04-24 潜江传家电子商务有限公司 一种低噪声控制方法
CN111566326A (zh) * 2018-01-10 2020-08-21 Abb涡轮系统有限公司 用于内燃机的废气涡轮增压器的过滤式消声器
CN108194395A (zh) * 2018-02-12 2018-06-22 山西巨龙风机有限公司 一种轴流局部通风机弯头进气消音装置
CN208778346U (zh) * 2018-08-24 2019-04-23 无锡市优工精密阀门有限公司 带导流消声功能的泵体进流管
US20220099107A1 (en) * 2019-10-09 2022-03-31 Ihi Corporation Centrifugal compressor
CN212615643U (zh) * 2020-07-23 2021-02-26 平安电气股份有限公司 径向两侧多通道进出风消声装置
CN216044631U (zh) * 2021-08-24 2022-03-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种涡轮增压器进气管导流结构

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘扬;刘晨;陈世凡;申华;: "基于声学有限元的柴油机增压器压气机气动噪声研究", 内燃机工程, no. 03 *
李恒;郝志勇;: "涡轮增压器进气口消声器设计与性能评估", 汽车工程, no. 04 *

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