扩散器的制作方法

1.本公开内容总体上涉及扩散器，更具体地，涉及排放式扩散器和管线中排放式扩散器。


背景技术：

2.扩散器用于调节流过管道或其它设备或从管道或其它设备中排出的流体的流动，以及减少噪声、气蚀和湍流。一些扩散器具有穿过周向壁形成的多个通道，这些通道用于减少流体通过扩散器时产生的噪声。通道被特别地间隔开，使得随着气体离开通道而产生的气体射流不会会聚并且不会产生空气动力噪声。对于在过程条件产生空气动力噪声的应用中使用的实心扩散器，通常使用穿过扩散器的周向壁的钻孔来形成通道。然而，钻孔扩散器非常麻烦，费时且制造成本高。一些钻孔扩散器可以包含成千上万个孔，而制造通道的唯一真正可行的方法是对它们进行钻孔。
3.除了在扩散器的外表面上将通道间隔开之外，还可以通过为通道提供弯曲的或非线性的流动路径或通过在通道通过扩散器的壁时改变通道的横截面来减少空气动力噪声。然而，对于穿过实心扩散器的钻孔，不可能形成具有非线性流动路径或具有可变横截面的通道。


技术实现要素：

4.根据本发明的一个示例性方面，一种扩散器包括：圆柱形壁，其具有第一端和与所述第一端相对的第二端；以及弧形端壁，其位于所述圆柱形壁的所述第二端。所述圆柱形壁具有由在柱坐标中为周期性的第一多个三重周期性表面形成的第一网格结构，所述第一网格结构具有在所述圆柱形壁的内表面与所述圆柱形壁的外表面之间延伸的多个通道。所述弧形端壁具有由在球坐标中为周期性的第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构，所述第二网格结构具有在所述弧形端壁的内表面与所述弧形端壁的外表面之间延伸的多个通道。
5.进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面，扩散器可以进一步包括以任何组合的以下优选形式中的任何一个或多个形式。
6.在一个优选形式中，所述第一多个三重周期性表面和所述第二多个三重周期性表面是螺旋状的。
7.在另一优选形式中，所述第一多个三重周期性表面被定向成使得在穿过所述圆柱形壁的所述多个通道中不存在不受阻碍的线性径向流动路径，并且所述第二多个三重周期性表面被定向成使得在穿过所述弧形端壁的所述多个通道中不存在不受阻碍的线性径向流动路径。
8.在另一优选形式中，所述扩散器是管线中扩散器，并且包括与所述圆柱形壁的所述第一端相邻的第一凸缘、与所述圆柱形壁的外表面相邻并固定到所述圆柱形壁的出口头、以及附接到所述出口头的第二凸缘。
9.根据本发明的另一个示例性方面，一种扩散器包括：第一壁，其具有第一端和与第一端相对的第二端；第二壁，其具有第一端和与第一端相对的第二端；以及环形腔，其将所述第一壁和所述第二壁分离。所述第一壁具有由第一多个三重周期性表面形成的第一网格结构，所述第一网格结构具有在所述第一壁的内表面与所述第一壁的外表面之间延伸的多个通道。所述第二壁具有由第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构，所述第二网格结构具有在所述第二壁的内表面与所述第二壁的外表面之间延伸的多个通道。
10.进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面，扩散器可以进一步包括以任何组合的以下优选形式中的任何一个或多个形式。
11.在一个优选形式中，第一网格结构具有与所述第二网格结构不同的体积分数。
12.在另一优选形式中，第一网格结构具有与所述第二网格结构不同的单元体尺寸。
13.在另一优选形式中，所述第一壁是圆柱形的，并且所述第一多个三重周期性表面在柱坐标中是周期性的，以及所述第二壁是圆柱形的，并且所述第二多个三重周期性表面在柱坐标中是周期性的。
14.在另一优选形式中，第一弧形端壁位于所述第一壁的第二端，并具有由在球坐标中为周期性的第三多个三重周期性表面形成的第三网格结构，所述第三网格结构具有在所述第一弧形端壁的内表面与所述第一弧形端壁的外表面之间延伸的多个通道。第二弧形端壁位于所述第二壁的第二端，并且具有由在球坐标中为周期性的第四多个三重周期性表面形成的第四网格结构，所述第四网格结构具有在所述第二弧形端壁的内表面与所述第二弧形端壁的外表面之间延伸的多个通道。
15.在另一优选形式中，所述第一壁是弧形的，并且所述第一多个三重周期性表面在球坐标中是周期性的，以及所述第二壁是弧形的，并且所述第二多个三重周期性表面在球坐标中是周期性的。
16.在另一优选形式中，所述第一壁是圆柱形的，并且所述第一多个三重周期性表面在柱坐标中是周期性的，以及所述第二壁是球形的，并且所述第二多个三重周期性表面在球坐标中是周期性的。
17.在另一优选形式中，所述第一多个三重周期性表面和所述第二多个三重周期性表面是螺旋状的。
18.在另一优选形式中，所述第一多个三重周期性表面被定向成使得在穿过所述第一壁的所述多个通道中不存在不受阻碍的线性径向流动路径，并且所述第二多个三重周期性表面被定向成使得在穿过所述第二壁的所述多个通道中不存在不受阻碍的线性径向流动路径。
19.根据本发明的另一个示例性方面，一种扩散器包括：壁，所述壁具有第一端和与所述第一端相对的第二端。所述壁具有由多个三重周期性表面形成的网格结构，所述网格结构具有变化的单元体尺寸和在所述壁的内表面与所述壁的外表面之间延伸的多个通道。
20.进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面，扩散器可以进一步包括以任何组合的以下优选形式中的任何一个或多个形式。
21.在一个优选形式中，所述壁是圆柱形的，并且所述三重周期性表面在柱坐标中是周期性的。
22.在另一优选形式中，所述网格结构的单元体尺寸从所述壁的所述内表面到所述外
表面变化。
23.在另一优选形式中，所述壁是圆柱形的，并且所述网格结构的所述单元体尺寸从所述壁的第一端到所述壁的第二端变化。
24.在另一优选形式中，所述扩散器包括弧形端壁，所述弧形端壁位于所述壁的第二端，并具有由在球坐标中为周期性的第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构。所述第二网格结构具有在所述弧形端壁的内表面与所述弧形端壁的外表面之间延伸的多个通道，并且所述第二网格结构的单元体尺寸从所述弧形端壁的所述内表面到所述弧形端壁的所述外表面变化。
25.在另一优选形式中，所述壁是球形的，并且所述三重周期性表面在球坐标中是周期性的。
26.在另一优选形式中，所述网格结构的所述单元体尺寸从所述壁的所述内表面到所述外表面变化。
附图说明
27.图1是示例性排放式扩散器的透视图；
28.图2是沿图1中的线a
‑
a截取的图1的排放式扩散器的剖视图；
29.图3是图2的排放式扩散器的网格结构的一部分的放大图；
30.图4是示例性类螺旋状网格结构的局部透视图，该网格结构在柱坐标中是周期性的，可以在图2的排放式扩散器中使用；
31.图5是图4的网格结构的另一透视图；
32.图6是在球坐标中为周期性的另一示例性类螺旋状网格结构的局部透视图；
33.图7是图6的网格结构的另一透视图；
34.图8是示例性管线中排放式扩散器的透视图；
35.图9是沿图8的线b
‑
b截取的图8的管线中排放式扩散器的剖视图；
36.图10是第二示例性排放式扩散器的剖视图；
37.图11是第三示例性排放式扩散器的剖视图；
38.图12是第四示例性排放式扩散器的剖视图；以及
39.图13是第五示例性排放式扩散器的剖视图。
具体实施方式
40.本文中示出和描述的示例性扩散器具有壁，该壁包括由三重周期性表面(triply periodic surface)形成的网格结构，以形成穿过该网格结构的通道以用于流体的流动。一些示例是单级的并且具有单个网格结构，该单个网格结构在网格结构的厚度和/或长度上具有变化的单元体尺寸(unit cell size)和/或变化的体积分数(volume fraction)。其它示例是多级的，并具有多个网格结构，各级之间具有回收体积(recovery volume)。多个网格结构还可以在网格结构的厚度和/或长度上具有变化的单元体尺寸和/或变化的体积分数，和/或多个网格结构可以在每个级中由不同的三重周期性表面形成。
41.参照图1
‑
图3，第一示例性扩散器以排放式扩散器10的形式示出。排放式扩散器10具有大体上圆柱形的实心壁5和凸缘45，凸缘45从实心壁5延伸以将排放式扩散器10连接至
待排放的管道或其它设备。圆柱形壁15从实心壁5在圆柱形壁15的第一端25处延伸并形成中空的中心孔20。实心壁5可以被制造为单独的部件并且附接到圆柱形壁15的第一端25(例如通过焊接或其它合适的工艺)，或者实心壁5和圆柱形壁15可以使用如下文所述的增材制造技术或任何其它合适的工艺制造为一个单一整体的一体部件。圆柱形壁15具有第一网格结构50，该第一网格结构50由多个三重周期性表面形成，该多个三重周期性表面形成在圆柱形壁15的内表面35与外表面40之间延伸的多个通道55。通道55可用于通过例如在流体流过通道55时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器10的流体。
42.弧形(arcuate)端壁60位于与第一端25相对的圆柱形壁15的第二端30。弧形端壁60可以具有半球形或其它弯曲形状，并具有由多个三重周期性表面形成的第二网格结构65，该多个三重周期性表面形成在端壁60的内表面75与外表面80之间延伸的多个通道70。类似于通道55，通道70可用于通过例如在流体流过通道70时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器10的流体。弧形端壁60可被制造为单独的部件并附接到圆柱形壁15的第二端30(例如通过焊接或其它合适的工艺)，或者圆柱形壁15和端壁60可使用如下文所述的增材制造技术或任何其它合适的工艺制造为一个单一整体的一体部件。
43.排放式扩散器10、实心壁5、圆柱形壁15、端壁60、第一网格结构50和/或第二网格结构65可以使用增材制造技术(例如直接金属激光烧结、全熔融粉末床熔合等)来制造。使用增材制造技术工艺，所需结构的三维设计构造被分为多个层，例如约20至50微米厚的层。然后布设表示该设计构造的第一层的粉末床(例如粉末基金属)，并且激光或电子束将第一层的设计构造烧结在一起。然后将表示设计构造的第二层的第二粉末床布设在第一烧结层上方，并且将第二层烧结在一起。这一层又一层地继续以形成完整的结构。使用增材制造技术工艺制造扩散器允许自由生产具有各种形状、几何形状和特征的通道，这是使用当前的标准铸造或钻取技术不可能做到的。整个排放式扩散器10可以使用增材制造技术制造为单一整体的一体部件，或者排放式扩散器10的一个或多个部件可以使用增材制造技术来制造，然后组装在一起。
44.在图1
‑
图3所示的示例中，第一网格结构50和第二网格结构65可以由螺旋状(gyroid)或类螺旋状(gyroid
‑
like)的三重周期性表面形成。螺旋状是无限连接的三重周期性极小曲面，其不包含直线或平面对称性。
45.例如，如图4
‑
图5所示，第一网格结构50可以由在柱坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，并可以由以下等式表示：
46.可以用于形成第一网格结构50的其它可能的圆柱形周期性的螺旋状三重周期性表面可以由以下等式表示：
47.在以上等式中，ω值控制该方向上的频率(r表示径向，z表示轴向，θ表示切向)，φ值控制周期性表面在该部分开始的相位移动。由以上等式表示的类螺旋状的三重周期性表面是圆柱形网格结构，因此可用于形成圆柱形壁15。
48.另外，如图6
‑
图7所示，第二网格结构65可以由在球坐标中呈周期性的、螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，并可以由以下等式表示：
49.同样，在上式中，ω值控制该方向上的频率(r表示径向，z表示轴向，θ表示切向)，而φ值则控制周期性表面在该部分开始的相位移动。
50.无论第一网格结构50和第二网格结构65是使用螺旋或类螺旋状的三重周期性表面还是其它三重周期性表面形成的，穿过第一网格结构50和第二网格结构65形成的通道55、70将具有完全弧形的表面。另外，第一网格结构50和第二网格结构65的三重周期性表面还优选地被定向为使得在穿过圆柱形壁15或端壁60的通道55、70中不存在不受阻碍的径向流动路径。弧形表面提供了损耗以减小通过排放式扩散器10的流体流动的压力，并且使得使用其它排放类型时可能发生的湍流和分离最小化。因此，由流过第一网格结构50和第二网格结构65的流体产生的噪声被最小化。
51.第一网格结构50和第二网格结构65可以具有特定应用所需的任何体积分数或比率，并且该体积分数可以在整个网格中是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如通过在径向和/或纵向方向上拉伸或压缩三重周期性表面。另外，第一网格结构50和第二网格结构65还可以具有特定应用所需的任何单元体尺寸，并且单元体尺寸还可以在整个网格中是恒定的，或者可以沿网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上改变形成三重周期性表面的壁的厚度。
52.参照图8
‑
图9，以管线中(inline)扩散器100的形式示出了另一示例性扩散器。管线中扩散器100具有大体上圆柱形的实心壁105和第一凸缘145，第一凸缘145从实心壁105延伸以将管线中扩散器100连接至待排放的管道或其它设备。圆柱形壁115从实心壁105在圆柱形壁115的第一端125处延伸，从而形成中空的中心孔120。圆柱形壁115具有第一网格结构150，该第一网格结构150由多个三重周期性表面形成，该多个三重周期性表面形成在圆柱形壁115的内表面135与外表面140之间延伸的多个通道155。通道155可用于通过例如在流体流过通道155时减小其压力来特征化和/或调节流过管线中扩散器100的流体。
53.出口头185固定至实心壁105，定位在外表面140和第一网格结构150附近，并且至少部分地围绕第一网格结构150。第二凸缘190附接到出口头185，或者第二凸缘190和出口头185可以是单一整体的一体部件，以将管线中扩散器100连接到另一管道或其它设备。
54.弧形端壁160位于与第一端125相对的圆柱形壁115的第二端130。弧形端壁160可以具有半球形或其它弯曲形状，并具有由多个三重周期性表面形成的第二网格结构165，该多个三重周期性表面形成在端壁160的内表面175与外表面180之间延伸的多个通道170。类似于通道155，通道170可用于通过例如在流体流过通道170时减小其压力来特征化和/或调节流过管线中扩散器100的流体。弧形端壁160可以被制造为单独的部件并且附接到圆柱形
壁115的第二端130(例如通过焊接或其它合适的工艺)，或者圆柱形壁115和端壁160可以使用如上文所述的增材制造技术或任何其它合适的工艺制造为一个单一整体的一体部件。
55.整个管线中扩散器100可以使用增材制造技术制造为单一整体的一体部件，或者管线中扩散器100的一个或多个部件可以使用增材制造技术制造，然后组装在一起。
56.在图8
‑
图9所示的示例中，第一网格结构150和第二网格结构165可以由螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成。例如，第一网格结构150可以由在柱坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，并且第二网格结构165可以由在球坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，如上所讨论的。
57.无论第一网格结构150和第二网格结构165是使用螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面还是其它三重周期性表面形成的，穿过第一网格结构150、第二网格结构165形成的通道155、170将具有完全弧形的表面。另外，第一网格结构150和第二网格结构165的三重周期性表面还优选地被定向成使得在穿过圆柱形壁115或端壁160的通道155、170中不存在不受阻碍的径向流动路径。弧形表面提供了损耗以减小通过管线中扩散器100的流体流动的压力，并且使得使用其它排放类型时可能发生的湍流和分离最小化。因此，由流过第一网格结构150和第二网格结构165的流体产生的噪声被最小化。
58.第一网格结构150和第二网格结构165可以具有特定应用所需的任何体积分数或比率，并且该体积分数可以在整个网格中是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上拉伸或压缩三重周期性表面。另外，第一网格结构150和第二网格结构165也可以具有特定应用所需的任何单元体尺寸，并且该单元体尺寸在整个网格中也可以是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上改变形成三重周期性表面的壁的厚度。
59.参照图10，示出了第二示例性排放式扩散器200。排放式扩散器200具有大体上圆柱形的实心壁205、第一凸缘245以及第二凸缘285，第一凸缘245从实心壁205延伸以将排放式扩散器200连接到待排放的管道或其它设备，第二凸缘285从实心壁205延伸并且与第一凸缘245间隔开。第一壁215(在所示的示例中为圆柱形)在邻近第二凸缘285处从实心壁205延伸，并形成中空的中心孔220。第一壁215具有由第一多个三重周期性表面形成的第一网格结构250，该第一多个三重周期性表面形成在第一壁215的内表面235与外表面240之间延伸的多个通道255。通道255可用于通过例如在流体流过通道255时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器200的流体。第二壁315(在所示的示例中为圆柱形)从第二凸缘285在第一端325处延伸，与第一壁215同轴，并围绕第一壁215。第二壁315具有由第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构350，该第二多个三重周期性表面形成在第二壁315的内表面335与外表面340之间延伸的多个通道355。通道355可用于通过例如在流体流过通道355时降低其压力来进一步特征化和/或调节流过第一壁215的流体。环形腔290完全围绕第一壁215，并将第一壁215和第二壁315分离，以在第一壁215与第二壁315之间形成回收空间(recovery plenum)。
60.第一弧形端壁260可以位于与第一端225相对的第一壁215的第二端230处。第一弧形端壁260可以具有半球形或其它弯曲形状，并具有由第三多个三重周期性表面形成的第三网格结构265，该第三多个三重周期性表面形成在第一端壁260的内表面275与外表面280之间延伸的多个通道270。类似于通道255，通道270可以用于通过例如在流体流过通道270
时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器200的流体。第一弧形端壁260可以被制造为单独的部件并且附接到第一壁215的第二端230(例如通过焊接或其它合适的工艺)，或者第一壁215和第一端壁260可以使用如上文所述的增材制造技术或任何其它合适的工艺制造为一个单一整体的一体部件。
61.第二弧形端壁360可以位于与第一端325相对的第二壁315的第二端330处。第二弧形端壁360可以具有半球形或其它弯曲形状，并具有由多个三重周期性表面形成的第四网格结构365，该多个三重周期性表面形成在第二端壁360的内表面375与外表面380之间延伸的多个通道370。类似于通道355，通道370可用于通过例如在流体流过通道370时减小其压力来进一步特征化和/或调节流过第一壁215和第一端壁260的流体。第二弧形端壁360可以被制造为单独的部件并附接到第二壁315的第二端330(例如通过焊接或其它合适的工艺)，或者第二壁315和第二端壁360可以使用如上文所述的增材制造技术或任何其它合适的工艺制造为一个单一整体的一体部件。
62.环形腔290还可围绕第一端壁260并将第一端壁260和第二端壁360分离，以在第一端壁260与第二端壁360之间形成回收空间。
63.整个排放式扩散器200可以使用增材制造技术制造为单一整体的一体部件，或者排放式扩散器200的一个或多个部件可以使用增材制造技术制造，然后组装在一起。
64.在图10所示的示例中，第一、第二、第三和第四网格结构250、350、265、365可以由螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成。例如，第一和第二网格结构250、350可以由在柱坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，并且第三和第四网格结构265、365可以由在球坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，如上所讨论的。
65.无论第一、第二、第三和第四网格结构250、350、265、365是使用螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面还是其它三重周期性表面形成的，穿过第一、第二、第二、第三和第四网格结构250、350、265、365的通道255、355、270、370将具有完全弧形的表面。另外，第一、第二、第三和第四网格结构250、350、265、365的三重周期性表面还优选地被定向为使得在通道255、355、270、370中不存在不受阻碍的径向流动路径。弧形表面提供了损耗以减小通过排放式扩散器200的流体的压力并且使得使用其它排放类型时可能发生的湍流和分离最小化。因此，由流过第一、第二、第三和第四网格结构250、350、265、365的流体产生的噪声被最小化。
66.第一、第二，第三和第四网格结构250、350、265、365可以具有特定应用所需的任何体积分数或比率，并且该体积分数可以在整个网格中是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上拉伸或压缩三重周期性表面。在图10所示的特定示例中，第一壁215的第一网格结构250具有与第二壁315的第二网格结构350不同的体积分数，并且第一端壁260的第三网格结构265具有与第二端壁360的第四网格结构365不同的体积分数。另外，第一、第二、第三和第四网格结构250、350、265、365还可以具有特定应用所需的任何单元体尺寸，并且单元体尺寸在整个过程中也可以是恒定的，或者可以沿着网格径向地地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上改变形成三重周期性表面的壁的厚度。在图10所示的特定示例中，第一壁215的第一网格结构250具有与第二壁315的第二网格结构350不同的单元体尺寸，并且第一端壁260的第三网格结构265具
有与第二端壁360的第四网格结构365不同的单元体尺寸。
67.图11中示出了第三示例性排放式扩散器400，其是排放式扩散器200的另一型式，除了第一壁415和第二壁515是弧形的而不是圆柱形的。在图11所示的示例中，第一壁415是弧形的，在所示的特定示例中它是半球形的，并且具有由第一多个三重周期性表面形成的第一网格结构450，该第一多个三重周期性表面形成在第一壁415的内表面435与外表面440之间延伸的多个通道455。通道455可用于通过例如在流体流过通道455时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器400的流体。第二壁515也是弧形的，在所示的特定示例中它是半球形的，并且围绕第一壁415。第二壁515具有由第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构550，该第二多个三重周期性表面形成在第二壁515的内表面535与外表面540之间延伸的多个通道555。通道555可用于通过例如在流体流过通道555时减小其压力来进一步特征化和/或调节流过第一壁415的流体。环形腔490完全围绕第一壁415，并将第一壁415和第二壁515分离，以在第一壁415与第二壁515之间形成回收空间。
68.整个排放式扩散器400可以使用增材制造技术制造为单一整体的一体部件，或者排放式扩散器400的一个或多个部件可以使用增材制造技术制造，然后组装在一起。
69.在图11所示的示例中，第一和第二网格结构450、550可以由螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成。例如，第一和第二网格结构450、550可以由在球坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，如上所讨论的。
70.无论第一和第二网格结构450、550是使用螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面还是其它三重周期性表面形成的，穿过第一和第二网格结构450、550形成的通道455、555将具有完全弧形的表面。另外，第一和第二网格结构450、550的三重周期性表面还优选地被定向为使得在通道455、555中不存在不受阻碍的径向流动路径。弧形表面提供了损耗以减小通过排放式扩散器400的流体流动的压力，并使得使用其它排放类型时可能发生的湍流和分离最小化。因此，由流过第一和第二网格结构450、550的流体产生的噪声被最小化。
71.第一和第二网格结构450、550可以具有特定应用所需的任何体积分数或比率，并且该体积分数可以在整个网格中是恒定的，或者可以沿着该网格径向地变化，例如，通过在径向方向上拉伸或压缩三重周期性表面。在图11所示的特定示例中，第一壁415的第一网格结构450具有与第二壁515的第二网格结构550不同的体积分数。此外，第一和第二网格结构450、550还可以具有特定应用所需的任何单元体尺寸，并且单元体尺寸在整个网格中也可以是恒定的，或者可以沿着网格径向地变化，例如通过在径向方向上改变形成三重周期性表面的壁的厚度。在图11所示的特定示例中，第一壁415的第一网格结构450具有与第二壁515的第二网格结构550不同的单元体尺寸。
72.图12中示出了第四示例性排放式扩散器600，其是排放式扩散器200的另一型式，具有如上所述的实心壁205、第一壁215和第一弧形端壁260，除了第二壁615是弧形而不是圆柱形之外。在图12所示的示例中，第二壁615是球形的并且围绕第一壁215。第二壁615具有由第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构650，该第二多个三重周期性表面形成在第二壁615的内表面635与外表面640之间延伸的多个通道655。通道655可用于通过例如在流体流过通道655时减小其压力来进一步特征化和/或调节流过第一壁215的流体。环形腔290完全围绕壁215，并且使第一壁215和第二壁615分离，以在第一壁215与第二壁615之间形成回收空间。
73.整个排放式扩散器600可以使用增材制造技术制造为单一整体的一体部件，或者排放式扩散器600的一个或多个部件可以使用增材制造技术制造，然后组装在一起。
74.在图12所示的示例中，第一、第二和第三网格结构250、650、265可以由螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成。例如，第一网格结构250可以由在柱坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，并且第二网格结构650和第三网格结构265可以由在球坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，如上所讨论的。
75.无论第一、第二和第三网格结构250、650、265是使用螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面还是其它三重周期性表面形成的，穿过第一、第二和第三网格结构250、650、265形成的通道255、655、270将具有完全弧形的表面。另外，第一、第二和第三网格结构250、650、265的三重周期性表面还优选地被定向成使得在通道255、655、270中不存在不受阻碍的径向流动路径。弧形表面提供了损耗以减小通过排放式扩散器600的流体流动的压力，并使得使用其它排放类型时可能发生的湍流和分离最小化。因此，由流过第一、第二和第三网格结构250、650、265的流体产生的噪声被最小化。
76.第一、第二和第三网格结构250、650、265可以具有特定应用所需的任何体积分数或比率，并且该体积分数可以在整个网格中是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上拉伸或压缩三重周期性表面。在图12所示的特定示例中，第一和第三网格结构250、265具有与第二网格结构650不同的体积分数。此外，第一、第二和第三网格结构250、650、265还可以具有特定应用所需的任何单元体尺寸，并且单元体尺寸在整个网格中也可以是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上改变形成三重周期性表面的壁的厚度。在图12所示的特定示例中，第一和第三网格结构250、265具有与第二网格结构650不同的单元体尺寸。
77.参照图13，示出了第五示例性排放式扩散器700。排放式扩散器700具有壁715，该壁715在所示的示例中是球形的，但是可以具有任何其它期望的形状(例如圆柱形)，其从实心壁705延伸并形成中空的中心孔720。凸缘745从实心壁705延伸以将排放式扩散器700连接到待排放的管道或其它设备。壁715具有由多个三重周期性表面形成的网格结构750，该多个三重周期性表面形成在壁715的内表面735与外表面740之间延伸的多个通道755。通道755可用于通过例如在流体流过通道755时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器755的流体。
78.如果壁715是圆柱形的而不是球形的，则弧形端壁可以位于与第一端相对的壁715的第二端。弧形端壁可以具有半球形或其它弯曲形状，并且可以具有由第二多个三重周期性表面形成的第二网格结构，该第二多个三重周期性表面形成在端壁的内表面与外表面之间延伸的多个通道。类似于通道755，端壁中的通道可以用于例如通过在流体流过通道时减小其压力来特征化和/或调节流过排放式扩散器700的流体。弧形端壁可被制造为单独的部件并且附接到圆柱形壁的第二端(例如通过焊接或其它合适的工艺)，或者圆柱形壁和端壁可以使用如上文所述的增材制造技术或任何其它合适的工艺制造为一个单一整体的一体部件。
79.整个排放式扩散器700可以使用增材制造技术制造为单一整体的一体部件，或者排放式扩散器700的一个或多个部件可以使用增材制造技术制造，然后组装在一起。
80.在图13所示的示例中，网格结构750可以由螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面
形成。例如，网格结构750可以由在球坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，如上所讨论的。替代地，壁715是圆柱形的而不是球形的，圆柱形壁的网格结构可以由在柱坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成，并且端壁的网格结构可以由在球坐标中呈周期性的螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面形成。
81.无论网格结构750、或圆柱形壁或弧形端壁的网格结构是使用螺旋状或类螺旋状的三重周期性表面还是其它三重周期性表面形成的，穿过网格结构形成的通道将具有完全弧形的表面。另外，网格结构的三重周期性表面还优选地被定向为使得在通道中不存在不受阻碍的径向流动路径。弧形表面提供了损耗以减小通过排放式扩散器700的流体流动的压力，并使得使用其它排放类型时可能发生的湍流和分离最小化。因此，由流过网格结构的流体产生的噪声被最小化。
82.网格结构750、或圆柱形壁和/或弧形端壁的网格结构可以具有特定应用所需的任何体积分数或比率，并且该体积分数可以在整个网格结构中是恒定的，或者可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上拉伸或压缩三重周期性表面。另外，网格结构750、或圆柱形壁和/或弧形端壁的网格结构还可以具有特定应用所需的任何单元体尺寸，并且单元体尺寸在整个网格中也可以是恒定的，或可以沿着网格径向地和/或纵向地变化，例如，通过在径向和/或纵向方向上改变形成三重周期性表面的壁的厚度。在图13所示的特定示例中，壁715的网格结构750的单元体尺寸从内表面735到外表面740变化。替代地，如果壁715是圆柱形的并且排放式扩散器700具有弧形端壁，则圆柱形壁和端壁的网格结构的单元体尺寸可以从圆柱形壁和端壁的内表面到外表面变化。
83.尽管上面已经描述了各种实施例，但是本公开内容不意图限于此。可以对所公开的实施例做出各种变型，这些变型仍在所附权利要求的范围内。