CN207647725U - 一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，包括壳体，设置在壳体上的上盖板，设置在壳体内的横隔板和竖隔板将壳体内分隔为左上、左下、右上和右下四部分，其中左下和右下两部分分别为第一共鸣腔和第二共鸣腔；插入上盖板的两个丝杠分别插入两个共鸣腔内，并与横隔板通过螺纹连接，通过旋转丝杠使横隔板上下移动调整两个共鸣腔容积的大小，实现对共振频率的调节；与外部管路连接的两个短管连通在两个共鸣腔底部，与两个共鸣腔分别形成一个亥姆霍兹共鸣器，能够衰减特定频率下的气流脉动；本实用新型可实现对压缩机管路内多个谐量对应气流脉动的幅值的衰减，并对衰减频率进行调节，有效降低压缩机不同工况下管路系统的气流脉动，降低生产维护的成本。

Description

一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器

技术领域

本实用新型涉及压缩机管路气流脉动调整领域，具体涉及一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器。

背景技术

活塞压缩机是一种用于提高气体压力和运输气体的设备，活塞压缩机活塞在气缸中进行周期性的往复运动，使吸排气呈周期性和间歇性变化，管内气体压力、速度、密度等不但随位置变化也随时间产生周期性变化，这种现象称为气流脉动。脉动气流在管路中产生激振力引发管路振动，从而降低压缩机的容积效率，增加功率消耗，导致气阀及控制仪表使用寿命缩短，因此控制和消减管路气流脉动具有非常重要的意义。

亥姆霍兹共鸣型器是一种常见的脉动衰减器，常见的亥姆霍兹共鸣器只能衰减单一频率下的气流脉动，一些特殊的亥姆霍兹共鸣器虽然能衰减多个频率下的压力脉动但是并不能对衰减频率进行调节，然而在实际情况下，随着工况的变化，气流脉动的频率也会随之变化，因此设计一种简单实用的共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器对减小压缩机管路系统气流脉动和管路振动具有重要意义。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种在压缩机管路系统中的共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，能够同时衰减多个频率下的压力脉动，并且在变工况条件下，可以对衰减的频率进行调节。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，包括壳体4，设置在壳体4上的上盖板3，设置在壳体4内的横隔板5和竖隔板10将壳体4内分隔为左上、左下、右上和右下四部分，其中左下和右下两部分分别为第一共鸣腔11和第二共鸣腔12；插入上盖板3的两个丝杠1分别插入第一共鸣腔11和第二共鸣腔12内，并与横隔板5通过螺纹连接，通过旋转丝杠1使横隔板5上下移动调整第一共鸣腔11和第二共鸣腔12容积的大小，实现对共振频率的调节；与外部管路连接的两个短管9分别通过第一法兰7和第二法兰8连通在第一共鸣腔11和第二共鸣腔12底部，与第一共鸣腔11和第二共鸣腔12分别形成一个亥姆霍兹共鸣器，能够衰减特定频率下的气流脉动。

所述横隔板5上开有小孔，用于平衡上下两个腔体的压力。

所述横隔板5与壳体4接触处设置有橡胶密封圈6。

所述横隔板5上有肋板，保证其稳定上下移动。

所述丝杠1与上盖板3接触处设置有机械密封装置2。

和现有技术相比，本实用新型有如下优点：

本实用新型基于亥姆赫兹共鸣器原理，能有效的衰减共鸣器共振频率下的气流脉动，通过对衰减器结构的合理设计，可以同时衰减多个激发频率下的气流脉动，并可对对衰减频率进行调节。此外，本实用新型调节方便，结构紧凑，安装简单，具有良好的脉动衰减效果。

附图说明

图1为本实用新型共鸣器结构示意图。

图2为本实用新型共鸣器剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步描述。

如图1和图2所示，本实用新型一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，包括壳体4，设置在壳体4上的上盖板3，设置在壳体4内的横隔板5和竖隔板10将壳体4内分隔为左上、左下、右上和右下四部分，其中左下和右下两部分分别为第一共鸣腔11和第二共鸣腔12；插入上盖板3的两个丝杠1分别插入第一共鸣腔11和第二共鸣腔12内，并与横隔板5通过螺纹连接，通过旋转丝杠1使横隔板5上下移动调整第一共鸣腔11和第二共鸣腔12容积的大小，实现对共振频率的调节；与外部管路连接的两个短管9分别通过第一法兰7和第二法兰8连通在第一共鸣腔11和第二共鸣腔12底部，与第一共鸣腔11和第二共鸣腔12分别形成一个亥姆霍兹共鸣器，能够衰减特定频率下的气流脉动。

作为本实用新型的优选实施方式，所述横隔板5上开有小孔，用于平衡上下两个腔体的压力。

作为本实用新型的优选实施方式，所述横隔板5与壳体4接触处设置有橡胶密封圈6。

作为本实用新型的优选实施方式，所述横隔板5上有肋板，保证其稳定上下移动。

作为本实用新型的优选实施方式，所述丝杠1与上盖板3接触处设置有机械密封装置2。

本实用新型的工作原理为：

压缩机活塞在气缸中进行周期性的往复运动，使吸排气呈周期性和间歇性变化，管内气体压力、速度、密度等不但随位置变化也随时间产生周期性变化，产生周期性的气流脉动。压缩机对气流脉动的激发存在多个激发频率，一般以压缩机在每个旋转周期内的吸气或者排气次数作为气流脉动的主激发频率，气流脉动的主激发频率f和压缩机转速n的关系为：

其中，c为一个工作循环中压缩机吸气或排气的次数，单作用时c＝1，双作用时c＝2。

两个亥姆霍兹共鸣器分别由第一共鸣腔11和第二共鸣腔12与短管9组成，能够对其截止频率下的气流脉动进行有效衰减。亥姆霍兹共鸣器的截止频率f₀与短管直径d，截面积S，长度L，以及共振腔的容积V的关系为：

其中，L'为短管的当量长度，L'＝L+0.85d，a为声速，本实用新型通过调整共振腔的容积V，即可获得不同的截止频率，从而实现在变工况下对多阶气流脉动的衰减。

Claims (5)

1.一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，包括壳体(4)，设置在壳体(4)上的上盖板(3)，其特征在于：设置在壳体(4)内的横隔板(5)和竖隔板(10)将壳体(4)内分隔为左上、左下、右上和右下四部分，其中左下和右下两部分分别为第一共鸣腔(11)和第二共鸣腔(12)；插入上盖板(3)的两个丝杠(1)分别插入第一共鸣腔(11)和第二共鸣腔(12)内，并与横隔板(5)通过螺纹连接，通过旋转丝杠(1)使横隔板(5)上下移动调整第一共鸣腔(11)和第二共鸣腔(12)容积的大小，实现对共振频率的调节；与外部管路连接的两个短管(9)分别通过第一法兰(7)和第二法兰(8)连通在第一共鸣腔(11)和第二共鸣腔(12)底部，与第一共鸣腔(11)和第二共鸣腔(12)分别形成一个亥姆霍兹共鸣器，能够衰减特定频率下的气流脉动。

2.根据权利要求1所述的一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，其特征在于：所述横隔板(5)上开有小孔，用于平衡上下两个腔体的压力。

3.根据权利要求1所述的一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，其特征在于：所述横隔板(5)与壳体(4)接触处设置有橡胶密封圈(6)。

4.根据权利要求1所述的一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，其特征在于：所述横隔板(5)上有肋板，保证其稳定上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种共振频率可调式多腔亥姆霍兹共鸣器，其特征在于：所述丝杠(1)与上盖板(3)接触处设置有机械密封装置(2)。