专利名称：喷旋式消音方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及各种由进气和排气而产生噪声的动力机械、压力容器的进、排气消音方法及装置。该方法和装置可应用于内燃机燃气轮机、透平机、压力容器的进、排气消音。
现有的消音方法及装置一般采用内部结构静止的阻尼或吸音部件及改变气流流道截面的方法和装置清除进、排气噪音，其气流流动阻尼不能随流体的流动参数变化而变，消音的频率范围及消音效果均有局限，又因增加进、排气阻力而增加了发动机的无用功耗。《旋转式消音器》(85204952)采用涡轮式旋转机构，由某种角度固定的气流吹动涡轮旋转而耗掉部分声能。虽能克服上述弱点，但对涡轮、叶片、轴套的精度及材料均需有严格的要求，并使消音器结构复杂。本发明提出的喷旋式消音方法及装置，既克服了现有消音方法及装置的弱点，又使装置结构简单，并可改善内燃机燃烧室的工况，增加内燃机的输出功率，降低排放气体中的有害气体。
本发明提出的喷旋式消音方法及装置是在有进气、排气气流的动力机械、压力容器的进、排气系统中设置一种使进、排气流全部或部分分流为若干气流束并由气流喷射的反作用力使其内部机构绕轴旋转并产生旋转气流束的喷旋装置。进、排气管道系统中可以连接一个或若干个喷旋装置。喷旋装置内部装有由气流导向腔、使气流分成若干束气流束并使气流喷出的射流管组成的分流器。分流器通过轴套与进气管相连接。气流导向腔、射流管可为各种形状，安装位置可任意变化。气流喷口可为一个或若干个，位置可开在射流管的各个部位，或者以射流管端口为喷口。进、排气流被导入喷旋装置后，经导向腔导向，进入射流管并由射流管喷口喷出，在喷射气流的反作用力作用下，射流管绕轴套作高速旋转。同时，气流在装置内部也以高速旋转、形成若干束高速旋转的射流束。射流束在装置内的混流、对流及反射而引起不同频率范围的噪声流同质对抗、抵消，使气流所含能量以多种形式转换和耗散，加之其它必要的附属装置的协合，使气流的质量、密度、温度、流速等各种参数均有所下降，从而消除气流所产生的噪声。在内燃机上实施本方法和装置，不仅用于消声，而且由于喷气旋转所产生的离心作用，又能储存气流所含能量于该装置中，使其对脉动式进、排气系统进行排气抽吸或进气加压，使进、排气流趋于平稳，因而改善了燃烧室的工况，使燃料空气比更趋于合理，燃烧更充分，从而降低排放气流中的有害气体，提高内燃机的输出功率。因此本发明提出的方法和装置具有消音、净化、节能等综合功能。
图1是喷旋式消音方法和装置的实施例一。
图2是实施例一的分流器解剖图。
图3是喷旋式消音方法和装置的实施例二。
图4是实施例二的分流器外形图。
图5是以射流管端口为喷口的分流器外形图实施例一由进气管(12)、外壳(16)、排出口(1)及外壳(16)两端的堵盖(2)组成的喷旋式消音装置外形。进气管(12)上开有导向孔(17)，与导向孔(17)相连为分流器(22)。分流器(22)由若干导向腔(8)及射流管(9)组成为一牢固整体。分流器(22)轴向两端安装有轴套(18)，并由限位板(11)控制分流器(22)的轴向动移位置。射流管(9)上开有喷口(10)。气流通过进气管(12)，首先进入共振腔(6)进行衰减，并在共振腔(6)与进气管(12)之间形成气垫后经导向孔(17)引入分流器(22)，并经导向腔(8)进入射流管(9)，然后由喷口(10)喷出进入混流室(15)。在喷射气流的反作用力作用下，分流器(22)绕轴套高速旋转，并产生高速旋转的射流束。气流由消音管(5)引入扩张室(3)，最后经排气管(1)排出。消音管(5)的管壁上有排列的孔群(13)，管壁外缠裹有吸音材料(7)，吸音材料(7)外围由金属材料(14)和两端隔板(4)密闭，形成几组独立的腔室及通道。
实施例二，气流直接通过进气管(12)经导向孔(17)引入分流器(22)，并由喷口(10)喷入混流室(15)，气流的反作用力推动分流器绕轴套高速旋转，并产生高速旋转的射流束。混流室(15)的外壁(20)形成一个内腔，气流在混流室衰减后，由导管(21)将气流引入扩张室(3)，气流在向外排出过程中自然形成气垫将混流室(15)及外壁(20)隔离，封闭由于机械转动过程所产生的振动噪声。气流最后经排气管(1)底端的穿孔(19)进入排气管(1)排出。
本发明经内燃机台架实验，主要技术指标如下(1)消音量35-50DB(A);(2)提高发动机功率2-5%;(3)节油3-8克/马力.小时;(4)尾气排放浓度CO≤3%，HC≤800PPM;(4)使用寿命与传统消音器相同。
权利要求
1.一种在有进气、排气气流的动力机械、压力容器的进、排气系统中，使进、排气流全部或部分分流为若干气流束并由气流喷射的反作用力使其内部机构绕轴旋转并产生旋转气流束而达到消音目的的喷旋式消音方法及装置。其特征在于进、排气流全部或部分经过喷旋装置中由导向腔、射流管组成的分流器后被分成若干气流束，并由射流管喷口喷出，喷射气流的反作用力使分流器绕轴旋转并产生旋转气流束。
2.根据权利要求1所述的喷旋式消音方法及装置，其特征在于喷旋装置中的分流器(22)的导向腔(8)、射流管(9)可为各种形状，安装位置可任意变化，射流管(9)的喷口(10)可为一个或若干个，其位置可开在射流管的任何部位。
3.根据权利要求1和2所述的分流器，其特征在于导向腔(8)及射流管(9)组成的分流器(22)整体通过轴套(18)连接在进气管(12)的导气孔(17)处，分流器可绕轴套自由转动。
4.根据权利要求1、2和3所述的方法及装置实施的一种喷旋式消音装置，其特征在于进气管(12)上开有导向孔(17)，分流器(22)通过轴套(18)连接在进气管(12)的导向孔(17)处。分流器(22)由导向腔(8)及射流管(9)组成，成为一牢固整体。分流器(22)轴向两端的轴套(18)处装有限位板(11)控制分流器(22)的轴向移动位置。射流管(9)上开有一个或若干个喷口(10)。气流通过进气管(12)进入共振腔(6)进行衰减，并在共振腔(6)与进气管(12)之间形成气垫后经导向孔(17)引入分流器(22)，并经导向腔(8)进入射流管(9)，然后由喷口(10)喷出进入混流室(15)。在喷射气流的反作用力作用下，分流器(22)绕轴套(18)高速旋转并产生高速旋转的射流束，使气流所含躁声能量以多种形式转换和耗散而消除躁声。
全文摘要
本发明提出一种在有进、排气气流的动力机械、压力容器的进、排气系统中，使进、排气流分流为若干气流束并由气流喷射的反作用力驱动内部机构绕轴旋转并产生旋转气流束而达到消音目的的喷旋式消音方法及装置。本方法实施于内燃机的进、排气管道中不仅消除进、排气噪声，又能改善燃烧室的工况，使燃烧充分，降低排放气体中有害气体，提高内燃机的输出功率，从而具有消音、净化、增加功率的功能。
文档编号F16L55/02GK1051615SQ9010990
公开日1991年5月22日 申请日期1990年12月14日 优先权日1990年12月14日
发明者景尔强, 林景铭 申请人:景尔强, 林景铭