CN2343349Y - 直式多微孔消声腔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直式多微孔消声腔,它包括一个带有进气管和排气管的筒体,在筒体内设有四块阻尼板,两块阻尼板之间形成一个降压膨胀室,四块阻尼板形成三个降压膨胀室。阻尼板由一块直径和筒体内径一样大的阻尼管隔板及安装在其上的阻尼管组成。在降压膨胀室内,二块直径与筒体内径一样大的多微孔隔板穿过阻尼管,与前后阻尼管隔板构成二个直式多微孔消声腔,多微孔隔板上均布着微孔。

Description

直式多微孔消声腔

本实用新型涉及到一种汽车直式多微孔消声腔。

声波是一粒一粒具有一定速度的粒子流。声源机械振动能量在发射或被吸收时，也象光的波粒二象性一样，具有粒子性。空气分子吸收声源能量转化为声波，采用爱因斯坦光电方程计算：hv₁=(1/2)mv²+A(式中：h为普朗克恒量；v₁为声源振动频率；m为空气分子质量；A为空气分子逸出空气层束缚形成声波时所需的逸出功，A=hv₀其中v₀为声源振动引起声波的最低红限频率；v为声粒子漂移速度。)。声波的波长、频率，动量和能量采用德布罗意公式计算： $\mathrm{\λ}=h/p=h/\left(\mathrm{mv}\right)=(h/m_{o}v)\sqrt{1-v^2/c^2}$ (式中：λ为 $m_o{c}^2/(h/\sqrt{1-v^2/c^2})$ (式中：v为声波频率；E为能量。)；E=mc²=hv₀自由声粒子的余弦平面波指数函效波动方程为：ψ(r、t)=ψ_oe^{(-1/h)(Et-Pr)}(式中：r为声粒子传播的矢径方向，t为时间； $i=\sqrt{-1}$ )；在体积元dτ=dXdydz内出现的几率可计算为：|ψ|²dτ=|ψ(x,y,z,l)|²dxdydz；几率密度可计算为ψ² _o=|ψ|²=ψψ^*【式中ψ^*为ψ(x,y,z,l)复函数的共轭复函数】。声波的定态薜定谔方程计算为：(-h/2m)(V²ψ)+Vψ=Eψ(式中：V为拉普拉斯算符，V为声粒子在势场中的势能函效，这里指分子力；E＞V，声粒子逸出空气层束缚形成声波；E＜V，声粒子被空气层束缚，不产生声波。)。声波定态薜定谔方程的解ψ(x、y、z)与f(t)=θ^(-i/h)(Et)的乘积就是声波的波函数。声粒子的漂移速度v叠加在空气分子热运动上形成声速。气浪(或气体弹性波)的计算采用机械波动力学波动方程： $a^{2}y/a{x}^2+(\mathrm{\ρ}/B)a^{2}y/a{t}^2=$ $1/a^2(a^{2}y/{\mathrm{at}}^2)$ (式中：

为偏导数符号；ρ为密度；B为容变弹性模量；a为波速。)，气浪波速计算为 $a=\sqrt{B/\mathrm{\ρ}}$ ；气浪压强振幅计算为P_m=ρaA_mω(式中：A_m为振幅；ω为圆频率。)；气浪的能流密度计算为I=(1/2)ρaω²A² _m。气车发动机气缸工作完毕，在排出废气时，废气体与气缸排气孔壁发生摩擦，摩擦引起气缸排气孔壁及空气分子振动，振动能量被空气分子吸收形成声波；没有与气缸排气孔壁发生摩擦的废气，排出气缸时，压迫空气层产生弹性应变，这种应变以球面波的形式传播出去，形成气浪。声波是物质波，气浪是机械波；气浪无论其振动的强度和频率的大小，都不能引起听觉。目前，声学理论视气浪为声波，导致理论计算与实际不相符合，既不能准确计算声波的强度、波长、频率等参数，汽车消声器的设计也达不到好的效果，难已满足汽车发动机噪声的环境保护问题。中国专利(专利号为ZL96224869.X)公开了一种“分流式阻抗降压消声器”，它是采用小孔管对噪声频谱进行选择消声，效果好，但是成本高，消声器长度较大，对于中小型汽车难以采用。

本实用新型的目的是提供一种消声效果良好，成本低，结构紧揍的直式多微孔消声腔。

本实用新型的技术解决方案是这样的：直式多微孔消声腔，包括一个两端带有避气管和排气管的筒体，筒体内设有四块阻尼板，两块阻尼板之间形成一个降压膨胀室。降压膨胀室内设有两块多微孔隔板，多微孔隔板穿过阻尼管，与阻尼板构成两个直式多微孔消声腔。多微孔隔扳是由均布在其上的微孔组成。

在汽车上使用本实用新型提供的直式多微孔消声腔，当发动机排气产生的噪声、气浪进入消声腔后，经过多次共振，达到良好的降压和消声效果。并且还具有排气阻损小，结构紧揍，成本低的特征。

附图说明：

附图1为直式多微孔消声腔结构示意图；

附图2为附图1中的B-B剖视图；

附图3为附图1中的C-C剖视图。

现结合附图对本实用新型作出详细说明：

本实用新型提供的直式多微孔消声腔包括一个带有进气管1和排气管5的筒体2，筒体2的直径与筒体2的长度之比为1∶2～3。在筒体2内设有四块阻尼板4，四块阻尼板4之间的间隔不小于100mm，两块阻尼板4之间形成一个降压膨胀室8，四块阻尼板形成了三个降压膨胀室8。阻尼板4由一块直径与筒体2内径一样大的阻尼管隔板6及安装在阻尼管隔板6上的阻尼管7组成，阻尼管7均布在阻尼隔板6上，插在阻尼管隔板6上的安装孔内。阻尼管7的长度不小于60mm，阻尼管7的孔径为4～6mm，每块阻尼管隔板6上的阻尼管7的孔径之和应等于汽车发动机排气门座的孔径。直径与筒体2孔径一样大的多微孔隔板3穿过阻尼管7，与阻尼板4构成直式多微孔消声腔9，两块多微孔隔板3与前后两块阻尼隔板6形成两个直式多微孔消声9。多微孔隔板3上均布微孔10，多微孔隔板3上的微孔10的孔径与两相邻微孔10的孔心间距之比为1∶5～8。在降压膨胀室8内，一个直式多微孔消声腔9的长度与降压膨胀室8的长度之比为1∶3。

Claims (4)

1、一种直式多微孔消声腔，其特征是一个带有进气管(1)和排气管(5)的筒体(2)，在筒体(2)内设有四块阻尼板(4)，四块阻尼板之间的间隔不小于100mm，两块阻尼板之间形成一个降压膨胀室(8)，四块阻尼板形成了三个降压膨胀室(8)。

2、如权利要求1所述的直式多微孔消声腔，其特征是阻尼板(4)由一块直径与筒体(2)内径一样大的阻尼管隔板(6)及安装在阻尼管隔板(6)上的阻尼管(7)组成，阻尼管(7)的长度不小于60mm，阻尼管(7)的孔径为4～6mm，每块阻尼板(4)上的阻尼管(7)的孔径之和应等于汽车发动机排气门座的孔径。

3、如权利要求1或2所述的多微孔消声腔，其特征是在降压膨胀室(8)内，直径与筒体(2)孔径一样的多微孔隔板(3)，穿过阻尼管(7)，与前后阻尼管隔板(6)构成两个直式多微孔消声腔(9)，多微孔隔板(3)上均布微孔(10)。

4、如权利要求1或2或3所述的直式多微孔消声腔，其特征是筒体(2)的直径与筒体(2)的长度之比为1∶2～3；在降压膨胀室(8)内，一个多微孔消声腔(9)的长度与降压膨胀室(8)的长度之比为1∶3；多微孔隔板(3)上的微孔(10)的孔径与两相邻微孔(10)的孔心间距之比为1∶5～8。

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