一种插入式亥姆霍兹共振消声器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种插入式亥姆霍兹共振消声器，属于管路振动噪声控制【技术领域】。共振消声器包括进口管、出口管、进口内插管、出口内插管、壳体、进口端盖和出口端盖；所述壳体的两个开放端分别由进口端盖和出口端盖封闭后形成密闭的腔体，所述进口管与进口内插管焊接在进口端盖的两个端面上并互相连通，所述出口管与出口内插管分别焊接在出口端盖的端面上并互相连通，所述出口管与出口内插管的直径大于进口管与进口内插管；所述进口内插管和出口内插管均位于腔体内，进口内插管与出口内插管沿着轴线方向具有重叠部分。本实用新型有效改善传统亥姆霍兹共振消声器在安装空间方面存在的不足。
【专利说明】一种插入式亥姆霍兹共振消声器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于管路振动噪声控制【技术领域】，具体涉及一种插入式亥姆霍兹共振消声器，主要适用于汽车进排气、舰船内部通风空调等各种管路系统的低频噪声控制。
【背景技术】
[0002]传统的亥姆霍兹共振器如图1所示，其结构包括I个共振腔8、1根直径较小的连接管9 (因其外形与人的颈部相似，也称颈管)、1根主管路10 (即需要进行噪声控制的管路)，共振腔8通过连接管9旁支于主管路10。根据经典声学理论，传统亥姆霍兹共振器能在其频率f；附近有效衰减主管路10中的声传播，而且f；通常为低频，因此在各种工业管路系统的低频噪声控制领域有着非常广泛的应用。共振频率f；的计算公式如下:
C0 I A
[0003]/ =——1-
2π\{1 + δψ
[0004]式中，Ctl为管路中的声速，1、Α分别为连接管的长度和截面积，V为共振腔的体积，δ为声学修正长度，具体值可参考声学相关文献。
[0005]但是在汽车进排气系统、舰船，尤其是潜艇内部管路系统等各种工程实际应用场合中，主管路周边的设备布置往往十分紧凑，允许消声器安装的空间非常小。由图1可知，传统亥姆霍兹共振消声器采用旁支结构，对管路周边的空间要求高，这使得其应用范围受到了极大限制。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是在保证低频消声效果的基础上，提供一种空间要求相对小的插入式亥姆霍兹共振消声器，用以克服上述传统亥姆霍兹共振器存在的不足。
[0007]一种插入式亥姆霍兹共振消声器，包括进口管、出口管、进口内插管、出口内插管、壳体、进口端盖和出口端盖；其中，所述壳体的两个开放端分别由进口端盖和出口端盖封闭后形成密闭的腔体，所述进口管与进口内插管焊接在进口端盖的两个端面上并互相连通，所述出口管与出口内插管分别焊接在出口端盖的端面上并互相连通，所述出口管与出口内插管的直径大于进口管与进口内插管；所述进口内插管和出口内插管均位于腔体内，进口内插管与出口内插管沿着轴线方向具有重叠部分，重叠部分的长度由具体的声学指标确定;
[0008]进一步的，所述进口管、进口内插管、出口内插管、出口管与壳体采用同轴布置，且上述组件可以为直管、弯管或者直弯组合管，其横截面形状为圆形、方形或者椭圆形；视具体声学指标和安装空间要求等综合因素确定。
[0009]消声原理:进口内插管与出口内插管重叠部分组成的环形管路相当于传统亥姆霍兹共振器的旁支连接管；进出口端盖、壳体以及进出口内插管所形成的腔体相当于传统亥姆霍兹共振器的共振腔。当从管路系统噪声源运转过程中传来的低频线谱声波从进口管进入本实用新型所提出的插入式亥姆霍兹共振器内部时，如果结构参数设计得当，该频率声波将会极大衰减，从而起到降低低频噪声的作用。
[0010]有益效果:
[0011]1.本实用新型的进口内插管与出口内插管重叠部分组成的环形管路相当于传统亥姆霍兹共振器的旁支连接管；进出口端盖、壳体以及进出口内插管所形成的腔体相当于传统亥姆霍兹共振器的共振腔，采用的插入式结构有效改善传统亥姆霍兹共振消声器在安装空间方面存在的不足。
[0012]2.本实用新型的进口内插管与出口内插管沿着轴线方向具有重叠部分，以便声波经过上述重叠部分形成的环状管路进入腔体。
[0013]3.本实用新型空间适应性强、低频消声效果好、结构工艺简单、成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为传统的亥姆霍兹共振消声器结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的插入式亥姆霍兹共振消声器的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型的插入式亥姆霍兹共振消声器的主视图；
[0017]图4为本实用新型的插入式亥姆霍兹共振消声器传递损失曲线图。
[0018]图中:1-进口管、2-进口内插管、3-出口内插管、4-出口管、5-进口端盖、6-出口端盖、7-壳体、8-共振腔、9-连接管、10-主管路。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0020]如附图2和3所示，本实用新型提供了一种插入式亥姆霍兹共振消声器，包括进口管1、出口管4、进口内插管2、出口内插管3、壳体7、进口端盖5和出口端盖6，上述组件为直管且横截面形状为圆形；其中，所述壳体7的两个开放端分别由进口端盖5和出口端盖6封闭后形成密闭的腔体，所述进口管I与进口内插管2同轴焊接在进口端盖6的两个端面上并互相连通，所述出口管4与出口内插管3同轴焊接在出口端盖5的两个端面上并互相连通，所述出口管4与出口内插管3的直径大于进口管I与进口内插管2 ;所述进口内插管2和出口内插管3均位于腔体内，进口内插管2与出口内插管3沿着轴线方向具有重叠部分，重叠部分的长度由具体的声学指标确定；
[0021]本实用新型的消声原理:采用声学有限元法对插入式亥姆霍兹共振消声器传递损失进行了预估，预估结果如图4所示，由图可知该共振器传递损失在低频处产生了一个明显的共振峰,该共振峰的峰值频率f；、消声带宽等声学指标主要取决于进出口内插管重叠部分环形管路的长度1、截面积A以及进出口端盖、壳体以及进出口内插管所形成的腔体体积V。共振频率f；的估算同样可以采用如下公式:
c{) IA^
[0022]/,.=——1-
2π\{1 + δψ
[0023]式中，Ctl为管路中的声速，1、Α分别为进出口内插管重叠部分所形成的环形管长度
1、截面积A，V为进出口端盖、壳体以及进出口内插管所形成的腔体体积V，δ为声学修正长度。
[0024]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种插入式亥姆霍兹共振消声器，其特征是，包括进口管(I)、出口管(4)、进口内插管(2)、出口内插管(3)、壳体(7)、进口端盖(5)和出口端盖(6);其中，所述壳体(7)的两个开放端分别由进口端盖(5)和出口端盖(6)封闭后形成密闭的腔体，所述进口管⑴与进口内插管(2)焊接在进口端盖￠)的两个端面上并互相连通，所述出口管(4)与出口内插管(3)分别焊接在出口端盖(5)的端面上并互相连通，所述出口管(4)与出口内插管(3)的直径大于进口管⑴与进口内插管⑵；所述进口内插管⑵和出口内插管⑶均位于腔体内。
2.根据权利要求1所述的插入式亥姆霍兹共振消声器，其特征是，所述进口内插管(2)与出口内插管(3)沿着轴线方向具有重叠部分。
3.根据权利要求1或2所述的插入式亥姆霍兹共振消声器，其特征是，所述进口管(I)、进口内插管(2)、出口内插管(3)、出口管(4)与壳体(7)采用同轴布置，且上述组件为直管、弯管或者直弯组合管，其横截面形状为圆形、方形或者椭圆形。
【文档编号】F16L55/033GK204026027SQ201420401716
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】苏胜利, 鲁民月, 廖庆斌, 周福昌, 王强勇, 钱大帅, 卢兆刚 申请人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所