一种可拆卸的金属烧结丝网降噪装置的制作方法

本发明涉及一种可拆卸的金属烧结丝网降噪装置，是一种安装应用于管道内流动气体的降噪装置，属于实验空气动力学领域。

背景技术：

风洞高品质流场要求低噪声、低湍流度。对于暂冲式高速风洞调压阀的噪声降低方法主要有铺网多层孔板、谐振腔式片式消音器。铺网多层孔板降噪不明显，主要依靠谐振腔式片式消音器。片式消音器压力损失小、对于4000hz左右的中高频段消声效果好。但其存在结构阻塞比大、占用空间大、存在再生噪声、高速下降噪效果减弱、低频消声量小等问题。而且，谐振腔式片式消音器一次安装，长期使用降噪效果降低，后期维护常需停产拆除维修，维修困难，对于大尺寸风洞来说其维修成本巨大。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：克服现有技术的缺点，提供了一种应用于高速风洞管道的可拆卸的金属烧结丝网降噪装置，其在全频段范围内均有较强的降噪能力；多个金属烧结丝网模块之间通过凹凸拼接，相对于直接拼接，可降低结构阻塞比。

本发明的技术解决方案是：一种可拆卸的金属烧结丝网降噪装置，该装置包括井字形支撑框架、n个金属烧结丝网模块，n为井字形支撑框架内网格的数量；

所述金属烧结丝网模块包括前格框、m层金属烧结丝网、后格框，m大于等于1；前格框用于抑制反压冲击变形，后格框用于抑制气流方向冲击变形；m层金属烧结丝网层叠在一起，位于前格框和后格框之间，用于宽频域的气动降噪，前格框和后格框的框条位置相对，并固定在一起；金属烧结丝网模块制成可独立安装和拆卸的模块，通过体安装并固定在井字形支撑框架，井字形支撑框架固定安装在管道横截面上。

所述井字形支撑框架通过多条横条板和纵条板插接后焊接组成。

在井字形支撑框架每个网格内的每个内壁的中部，都设有定位块，用于定位金属烧结丝网模块，使得金属烧结丝网模块塞进井字形支撑框架相应的网格之后，与井字形支撑框架表面平齐。

所述金属烧结丝网为一层或多层的激光烧结而成的烧结丝网，目数为40-160。

金属烧结丝网模块四周加工成不同结构的凹凸结构，凹凸相接降低井字形框架的阻塞比。

所述金属烧结丝网为用超声清洗恢复渗透率后的烧结丝网。

所述金属烧结丝网的丝径为0.07mm-0.25mm。

上述装置还包括前压板，前压板通过螺钉沿井字形支撑框架的纵向或者横向框架同时将多个金属烧结丝网模块固定在井字形支撑框架上。

所述前压板、井字形支撑框架、前格框、后格框均采用金属材料制成。

可以在管道内间隔一定距离布置多道金属烧结丝网降噪装置，实现分级降噪。

本发明相对于其他技术的优点：

(1)、本发明通过井字形框架将管道内的空间分成n个独立的网格，每个网格内单独安装金属烧结丝网模块，其用于管道内整流，将大涡破碎成极小的小涡，可以大幅提高流体的均匀性，降低管道内气流湍流度。效果优于阻尼网结构。

(2)、本装置通过前格框和后格框用螺钉固定金属烧结丝网，使其可以承受较大的冲击载荷，保证金属烧结丝网其结构强度和刚度良好。

(3)、本发明采用金属烧结丝网对管道内的流动气体进行降噪频带宽，对0-40000hz的宽频有很好的降噪效果，优化烧结丝网目数和铺设层数，降噪范围大，降噪量在4db-15db。

(4)、本发明相对于谐振腔式片式消音器，金属烧结丝网降噪装置每个金属烧结丝网模块可单独拆装，通过超声清洗使其渗透率达到5.47×10^-3l/(min·cm²·pa)可恢复原有降噪能力，拆装方便，维修容易，可以长期使用，降低成本；

(5)、本发明结构简单、拆卸维护方便，占用空间小。其结构长度l与管道直径比d的比值l/d常大于1，其结构长度l与管道直径比d的比值l/d可控制在0.25-0.8。对于大型风洞和管道，在相同降噪水平下，其结构占用空间小，建造成本相应降低。

(6)、本发明金属烧结丝网模块的四周边框可以设计加工成凹凸结构，通过凹凸拼接整体安装并用螺钉固定在井字形支撑框架上，相对于直接直线拼接其井字形支撑框架阻塞比降低约20％。

(8)、本发明提供的可拆卸的金属烧结丝网降噪装置，可以通过模块化地面安装，减少其在管道内安装的时间。

(9)、本发明可以在管道内沿管道轴向每间隔一定距离布置本发明所提供的多道金属烧结丝网降噪装置，实现分级降噪。

附图说明

图1为本发明实施例可拆卸的金属烧结丝网降噪装置总图；

图2(a)本发明实施例可拆卸的金属烧结丝网降噪装置左视图；

图2(b)本发明实施例可拆卸的金属烧结丝网降噪装置a处放大图；

图3(a)本发明实施例金属烧结丝网模块结构俯视图；

图3(b)为本发明实施例金属烧结丝网模块结构侧视图；

图4(a)为金属烧结丝网模块无凹凸拼接结构示意图；

图4(b)本发明实施例金属烧结丝网模块矩形凹凸拼接结构示意图；

图4(c)为本发明实施例金属烧结丝网模块矩形和梯形凹凸拼接结构示意图；

图5为本发明实施例金属烧结丝网模块凹凸拼接结构固定详图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：但实施例不是对本发明的限定。本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

通过一层或多层的目数在80-160目金属烧结丝网模块安装在井字形框架上，优化烧结丝网目数和铺设层数，降噪量在4db-15db，金属烧结丝网模块可整体拆卸，维护安装方便。金属烧结丝网通过凹凸拼接整体安装并固定在井字形支撑框架可降低结构阻塞比，结构阻塞比降低约20％。金属烧结丝网用超声清洗恢复渗透率后可长期使用。本发明结构合理简单，拆卸安装方便，降噪频带宽，可承受较大冲击载荷。

如图1、图2(a)和图2(b)所示，金属烧结丝网降噪装置，该装置包括井字形支撑框架2、n个金属烧结丝网模块4和前压板5，n为井字形支撑框架2内网格的数量；

金属烧结丝网模块4制成可独立安装和拆卸的模块，通过体安装并固定在井字形支撑框架，井字形支撑框架固定安装在管道1横截面上；前压板5通过螺钉沿井字形支撑框架2的纵向或者横向框架同时将多个金属烧结丝网模块4固定在井字形支撑框架2上，进而布满整个管道。

所述井字形支撑框架2通过多条横条板和纵条板插接后焊接组成。井字形支撑框架2结构设计由烧结丝网的机械特性和最大总压差确定。根据烧结丝网强度刚度等特性设计烧结丝网的支撑形式及结构；根据截面最大压差和横截面积确定最大载荷设计框架结构。

井字形支撑框架2每个网格内的每个内壁的中部，都设有定位块3，用于定位金属烧结丝网模块4，使得金属烧结丝网模块4塞进井字形支撑框架2相应的网格之后，与井字形支撑框架2表面平齐。

如图3(a)和图3(b)所示，所述金属烧结丝网模块4包括前格框4-1、m层金属烧结丝网4-2、后格框4-3，m大于等于1；前格框4-1用于抑制反压冲击变形，后格框4-3用于抑制气流方向冲击变形；m层金属烧结丝网4-2层叠在一起，位于前格框4-1和后格框4-3之间，用于宽频域的气动降噪，前格框4-1和后格框4-3的框条位置和尺寸一一对应，并固定在一起。固定螺钉4-4将前格框4-1和金属烧结丝网4-2固定在后格框4-3上。

金属烧结丝网4-2是一种烧结多孔材料，由多层金属丝网按照一定的工艺重叠在真空下烧结制成，具有良好的可渗透性。烧结结构一般包括支撑层、工作层和保护层。可以为一层或多层的激光烧结而成的烧结丝网，目数为40-160。

优良的金属烧结丝网4-2有以下的特点：

a、优良的透过性能；

b、孔径和空隙度的可控性；

c、强度高、韧性好；

d、较好的再生性能；

e、较好的机械加工性。

金属烧结丝网4-2目数和层数的选择根据前期试验确定其降噪特性和压力损失特性。根据试验确定整个流速区间降噪量/压力损失的最优值；根据降噪设计要求选择一组或多组进行安装。使用的金属烧结丝网4-2的丝径为0.07mm-0.25mm，并且严格控制丝经偏差≤5％，保证金属烧结丝网具有足够强度前提下有较好的、一致的通气率。每一层金属烧结丝网4-2降噪量在4db-15db左右。

当降噪性能降低10％时，从井字形支撑框架2拆除金属烧结丝网模块4,将金属烧结丝网4-2放置于超声波清洗机内进行超声清洗，达到渗透率达到5.47×10^-3l/(min·cm²·pa)可恢复原有降噪能力，拆装方便，维修容易；

当井字形支撑框架2结构要求小的阻塞比，多块金属烧结丝网模块4-2四周可以加工成不同样式的凹凸结构并通过凹凸结构拼接整体安装并固定在井字形支撑框架2上，减少螺钉固定在井字形支撑框架4的横截面积，从而减小整个装置的阻塞比，相对于直接直线拼接(图4(a))其井字形支撑框架阻塞比降低约20％以上。矩形凹凸结构如图4(b)所示,梯形凹凸结构如图4(c)所示。金属烧结丝网模块凹凸拼接结构固定方式如图5所示。

前压板5、井字形支撑框架2、前格框4-1、后格框4-3均采用金属材料制成。

本发明是一种可拆卸的金属烧结丝网降噪装置，通过模块化地面安装，减少其在管道内安装的时间，此外，还可以通过模块化和井字形框架安装，解决加工尺寸小的烧结丝网在大管道内的安装问题。

基于本发明可以在管道内间隔一定距离布置多道金属烧结丝网降噪装置，实现分级降噪。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。