CN208456716U - 用于微型燃气轮机实验台的消音器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于微型燃气轮机实验台的消音器，包括内插管、前端沿径向间隔外套于内插管后端的扩张管和设置于内插管与扩张管之间用于固定连接于内插管与扩张管的连接件，所述内插管外圆与扩张管内圆之间沿轴向形成过流通道；能够保证发动机效率不受损失的情况下，降低实验台噪声，并且结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空航天微型燃气轮机实验领域，具体涉及一种用于微型燃气轮机实验台的消音器。
背景技术
微型燃气轮机是一种用于教学实验的装置，目的是演示燃气轮机的具体工作过程。现有的微型燃气轮机实验台实测噪声强度达到120分贝，远远高于工业噪声源85分贝以下的国家标准要求。噪声会给人们的生理和心理均会带来巨大困扰，长期处于120分贝的环境下人的耳朵会受到永久性损伤，并且在强度相同的条件下，大于1600Hz的高频噪声比中低频噪声对听力的危害更大；还有人因为噪声而睡眠质量下降，噪声还会使人心烦意乱，从而降低工作效率。在经济方面，噪声覆盖区域周边土地和房屋价值的大幅下降，造成经济性损失。
因此，为解决以上问题，需要一种用于微型燃气轮机实验台的消音器，能够保证发动机效率不受损失的情况下，降低实验台噪声，并且结构简单，成本低廉。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供用于微型燃气轮机实验台的消音器，能够保证发动机效率不受损失的情况下，降低实验台噪声，并且结构简单，成本低廉。
本实用新型的用于微型燃气轮机实验台的消音器，包括内插管、前端沿径向间隔外套于内插管后端的扩张管和设置于内插管与扩张管之间用于固定连接于内插管与扩张管的连接件，所述内插管外圆与扩张管内圆之间沿轴向形成过流通道。
进一步，所述连接件为长方形状的连接板，所述连接板以长沿轴向布设的方式支撑于内插管外圆与扩张管内圆之间。
进一步，所述连接板为四块，四块连接板沿周向均匀分别于内插管外圆与扩张管内圆之间。
进一步，所述内插管的直径为90-105mm，扩张管的直径为145-155mm；所述内插管的长度为460-470mm，扩张管的长度为305-315mm；所述内插管插入扩张管的长度为96-106mm。
进一步，所述内插管的直径为98mm，扩张管的直径为150mm；所述内插管的长度为465mm，扩张管的长度为310mm；所述内插管插入扩张管的长度为101mm。
进一步，所述连接板与内插管和扩张管焊均接固定。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种用于微型燃气轮机实验台的消音器，选择长度为310mm，直径为150mm的扩张室，设计加工了消音器并安装，在试验台安装消音器的情况下做了实验，从结果来看：发动机所发出尖锐的噪声完全被消除，剩下沉闷的低频噪声，说明了所设计消音器在中高频噪声有良好的消音效果，内插管扩张室消音器可以大大降低噪声强度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的断面结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的断面结构示意图，如图所示，本实施例中的用于微型燃气轮机实验台的消音器，包括内插管、前端沿径向间隔外套于内插管后端的扩张管和设置于内插管与扩张管之间用于固定连接于内插管与扩张管的连接件，所述内插管外圆与扩张管内圆之间沿轴向形成过流通道；所述内插管的前端与微型燃气轮机的排气口连通，后端同轴插入扩张管内，扩张管的内腔形成扩张室，而过流通道利于避免尾气从内插管排出时与扩张室内腔静止空气产生剧烈摩擦，进而造成降低排气功率，影响发动机的排气性能；所述连接件为长方形状的连接板，所述连接板以长沿轴向布设的方式支撑于内插管外圆与扩张管内圆之间；所述连接板为四块，四块连接板沿周向均匀分别于内插管外圆与扩张管内圆之间；通过连接板的支撑，利于实现内插管与扩张管之间固定稳定，避免在剧烈气流下发生震动而再次产生噪音，保证排气稳定顺畅。
本实施例中，所述内插管的直径为90-105mm，扩张管的直径为145-155mm；所述内插管的长度为460-470mm，扩张管的长度为305-315mm；所述内插管插入扩张管的长度为96-106mm；优选地，所述内插管的直径为98mm，扩张管的直径为150mm；所述内插管的长度为465mm，扩张管的长度为310mm；所述内插管插入扩张管的长度为101mm；如图所示，气流从左侧进入，先通过内插管进入扩张室，气流膨胀减速后排出，内插管和外扩张管通过连接件固定在一起。初步设计消音器的尺寸如图所示：内插管，直径98mm、长度465mm；扩张管，直径150mm、长度210mm；二者插入的长度是101mm，在垂直方向上有四个连接件。
气流速度对消音器传递损失的影响：经测试可知，随着气流速度的不断加大，消音器传递损失不断的增大。在200m/s和300m/s的气流速度在较宽的频段内，下有30dB的有效传递损失，在个别低频频段传递损失甚至达到60-100dB。
该结构下不同扩张管长度下的传递损失：经测试可知，扩张管长度为410mm的传递损失值是最低的，由此可见一味的扩大长度并不能增大传递损失，相反在长度为210mm的基础上加长为310mm后有较为可观的效果，虽然在0-130Hz中210mm管的传递损失大于其他长度对应的扩张管，但是在中高频区域，长度为310mm扩张管有50dB左右的传递损失，因此，优选为310mm。
该结构下不同扩张管直径的传递损失：经测试可知，扩张管直径为150mm的管道有较好的效果，其他扩张管直径的效果均不是很理想，虽然说增大扩张管直径可以增大降噪量，但在扩张管直径为230mm，在中心处有较高的声压，而在平面很大的一部分面积中都没有明显变化，这足以说明在消音器设计过程中，盲目的扩大增压比是没有效果的，在扩张管直径达到一定值时，消音器扩张段就失去对多数声波反射作用，而声波将会不发生任何反射直接通过扩张管道，从而失去了“抗性消音”效果。
本实施例中，所述连接板与内插管和扩张管焊均接固定；连接方便且稳固。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种用于微型燃气轮机实验台的消音器，其特征在于：包括内插管、前端沿径向间隔外套于内插管后端的扩张管和设置于内插管与扩张管之间用于固定连接于内插管与扩张管的连接件，所述内插管外圆与扩张管内圆之间沿轴向形成过流通道。
2.根据权利要求1所述的用于微型燃气轮机实验台的消音器，其特征在于：所述连接件为长方形状的连接板，所述连接板以长沿轴向布设的方式支撑于内插管外圆与扩张管内圆之间。
3.根据权利要求2所述的用于微型燃气轮机实验台的消音器，其特征在于：所述连接板为四块，四块连接板沿周向均匀分别于内插管外圆与扩张管内圆之间。
4.根据权利要求1所述的用于微型燃气轮机实验台的消音器，其特征在于：所述内插管的直径为90-105mm，扩张管的直径为145-155mm；所述内插管的长度为460-470mm，扩张管的长度为305-315mm；所述内插管插入扩张管的长度为96-106mm。
5.根据权利要求4所述的用于微型燃气轮机实验台的消音器，其特征在于：所述内插管的直径为98mm，扩张管的直径为150mm；所述内插管的长度为465mm，扩张管的长度为310mm；所述内插管插入扩张管的长度为101mm。
6.根据权利要求2所述的用于微型燃气轮机实验台的消音器，其特征在于：所述连接板与内插管和扩张管焊均接固定。
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2018
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