专利名称：新型管道排气噪声半主动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于降噪领域的噪声控制装置。
背景技术：
排气噪声治理的现有技术有主动消声和被动消声两种。被动消声方法主要是利用 排气管道消声器，在这一技术领域，国内外的研究都比较成熟。但被动消声方法存在着方法 本身固有的缺点，即对于主要噪声能量都集中在500Hz以下排气噪声而言，被动消声有结 构复杂、低频降噪效果差、尺寸偏大、成本偏高等缺点。对于主动消声则大部分采用引入次 级声源的办法进行消声，但这种方法在应用时对误差传声器和次级声源耐高温性及抗腐蚀 性有相当高的要求且需要次级声源的输出功率较大，往往很难实现。韩国科学技术学术研究院的黄尧夏提出了一种利用可变长度或固定长度的旁通 管路和双消声器，来控制内燃机中排气噪声或空气输送系统管道中噪声的装置和方法(申 请号00120419.X)；黄还在后续的发明中对可变长度部分的具体形状和细节进行了描述 (申请号01121841. 1)。该方法能够实现对内燃机稳态工况下的排气噪声控制，但该方法 有两个缺点，一是在进行管路长度的调节时需要额外提供一个笨重的、密封要求较高的调 节装置，二是当管路内气体噪声频率变化较快且变化率较大时，调节装置的响应时间过长 达不到消声的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供能够根据管内气体噪声的频率控制不同阀门的通断、以达 到噪声控制目的新型管道排气噪声半主动控制装置。本发明的目的是这样实现的本发明新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是包括主管道、副管道、进气 管道、排气管道、管路控制开关和控制器，进气管道和排气管道分别安装在主管道的两侧， 副管道与主管道并联，管路控制开关安装在副管道里，控制器连接管路控制开关。本发明新型管道排气噪声半主动控制装置还可以包括1、所述的副管道的数量大于或等于3个。2、所述的副管道为网状结构。3、所述的排气管道上安装消声器。本发明的优势在于本发明可有效地解决多变工况状态下相应的强线谱排气噪 声。另外在装置后的排气噪声口处再安装个普通消声器，可以使噪声进一步降低。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的实施方式1网状结构示意图；图3为本发明的实施方式1带有阀的网状结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述本发明的工作原理如下由声波的传播特性可知，当两列同频率、同振幅的声波相遇时，将会产生波的叠加 现象，如果这两列声波的波长恰好相差半波长或(2Ν-1)/2倍波长时(N为自然数)，则它 们正好波峰与波谷相抵消，就会产生消声的效果。由此可知对于管道排气噪声半主动控制 装置的任意一组主副管道而言，其主副管道间总会存在一定的长度差，基于波的叠加原理 当这个长度差刚好等于通过主副管道的噪声波长(2N-1)/2倍时，刚好达到最佳消声效果。 按照主动控制的理论，即使它们之间的长度之差并不是噪声波长的(2N-1V2倍，而只要在 [N-l/4，N+3/4]波长下时就会有一定效果，而其越接近(2Ν-1)/2倍波长，效果越好。这样 如果主副管道的长度差是某一定值时，那么进气噪声的频率即使在一定的频率段上波动也 会有一定的效果，只是效果不如长度差等于(2Ν-1)/2倍波长时的效果好而已。以此类推， 如果有一组副管道，通过管路控制开关3调节副管路的选择，则可以设计出需要带宽的消 声器了。对于这种消声器，控制的目标是选择副通道的过程，因为只是阀件的切换，因此反 应较快可以满足变工况状态下的消声要求。实施方式1:结合图1，本发明新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是包括主管道2、 副管道、进气管道1、排气管道7、管路控制开关3和控制器9，进气管道1和排气管道7分 别安装在主管道2的两侧，副管道4、副管道5和副管道6与主管道2并联，管路控制开关3 安装在副管道里，控制器9连接管路控制开关3。在本发明工作过程中进气口噪声在A点分开为两路，一路沿主管路流向B点；而另 外一路沿N个副管道中的一个流向B。其中副管道是通过优化设计的平面或空间结构，每个 副管道中A点到B点的距离和主管道中A点到B点的距离有不同的差值，并呈一定分布趋 势，这样就有可能对于一定频段的排气噪声，只需通过控制器控制管路开关3来选择合适 的管路路径即可达到消声的目的。控制器9的控制规律则根据管路流体的流速、温度等特 征来制定。这种结构能够克服黄尧夏发明中调节管道长度结构反映较慢的缺点，实现对变 工况时管道排气噪声的实时控制。实施方式2 在实施方式1的基础上，副管道的数量为3 15个。实施方式3 在实施方式1或实施方式2的基础上，在排气管道7上安装消声器8。实施方式4 以4102BG型柴油机排气噪声为例对本发明做举例说明4102BG型柴油机的基频噪声的频率为
.η/ =—η-柴油机转速，r/min ；当转速范围为[1200r/min，2200r/min]时，根据以上公式可以得到4102BG型柴油机的基频范围为[40Hz，74Hz]，适当考虑排气温度的影响因素，本实施方式设计了路径差分 别为4. 6m、4m、3. 4m和2. 8m的四组旁支管的消声装置，各旁支管路所能控制的温度和转速 范围如表1所示。表1管路控制情况
权利要求
新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是包括主管道、副管道、进气管道、排气管道、管路控制开关和控制器，进气管道和排气管道分别安装在主管道的两侧，副管道与主管道并联，管路控制开关安装在副管道里，控制器连接管路控制开关。
2.根据权利要求1所述的新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是所述的副管 道的数量大于或等于3个。
3.根据权利要求1或2所述的新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是所述的 副管道为网状结构。
4.根据权利要求1或2所述的新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是所述的 排气管道上安装消声器。
5.根据权利要求3所述的新型管道排气噪声半主动控制装置，其特征是所述的排气 管道上安装消声器。全文摘要
本发明的目的在于提供新型管道排气噪声半主动控制装置。包括主管道、副管道、进气管道、排气管道、管路控制开关和控制器，进气管道和排气管道分别安装在主管道的两侧，副管道与主管道并联，管路控制开关安装在副管道里，控制器连接管路控制开关。本发明可有效地解决多变工况状态下相应的强线谱排气噪声，另外在装置后的排气噪声口处再安装个普通消声器，可以使噪声进一步降低。
文档编号F16L55/033GK101956884SQ20101022662
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者刘学广, 刘志刚, 卢熙群, 张斌, 朱敏, 殷长春, 王晔 申请人:哈尔滨工程大学