[发明专利]压力自适应低频宽带弹性共振消声装置

说明书

技术领域

本发明涉及共振腔消声器，具体涉及应用于水介质等重介质液体的液体管路的噪声控制以及水下结构的吸声障板的低频消声。

背景技术

共振腔消声器通常安装在管道壁面或需要采取声吸收的壁面上，由壁面开孔与外侧密闭谐振腔体相通构成声谐振器，它是利用腔内介质受入射声波激励产生声振荡而对入射声产生吸收和反射，当入射声波频率和腔内介质的振荡频率相同时，腔内声介质产生共振，在该频率处产生较高的吸声效果。该吸声频率的波长为管子的4倍的声学长度，要实现低频的吸声，就需要较长的谐振腔，为解决该问题，Helmholtz提出了Helmholtz共振腔，它属于典型的声谐振器，其由较小尺寸的腔颈和较大尺寸的腔体构成。在腔颈和腔体构成的声谐振器中，腔颈中的介质提供声质量，腔体中介质的可压缩性相当于声弹簧，由质量——弹簧组成声振荡系统，当入射声波频率和该声振荡系统频率一致时，振荡系统产生共振使该频率的声能量一部分被振荡吸收，一部分被反射回主管道中，较少的声能量通过主管道继续向前传播，从而达到管道降噪消声的效果。Helmholtz共振腔的消声频率与腔体的容积密切相关，和腔体容积的平方根成反比。在空气管道消声中，由于空气介质的可压缩性较好，较小的Helmholtz共振腔腔体容积就能实现低频消声，且消声效果较好。而对于水介质等重介质液体的噪声控制而言，在同样消声频率的条件下，由于水的可压缩极差，且水中声波波长是空气中声波波长的四倍以上，采用Helmholtz共振腔消声器，则需要较大尺寸的腔体，这在水介质等液体管路中安装时常会受到空间的限制，空间利用率极低，因此，相比于空气低频消声，在水介质等液体介质管路中，Helmholtz共振腔消声器很难实现低频消声，更难以实现低频宽带消声。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种压力自适应低频宽带弹性共振消声装置，其能够实现液体管路的低频消声，且结构尺寸小，而且根据消声频率组合使用本发明的消声装置，能够实现宽频消声，同时也能满足承受管路中流道压力的使用要求。

本发明的技术方案如下：

压力自适应低频宽带弹性共振消声装置，包括液体管道，液体管道的管壁开孔与外侧密闭腔体通过腔颈连通，腔体开口端由弹性壁板及密封垫密闭，弹性壁板、密封垫与腔体紧固连接。

其进一步技术方案为：

所述弹性壁板的另一侧通过密封垫密封连接有压环，弹性壁板、密封垫、压环与腔体的法兰部分紧固连接。

所述弹性壁板的另一侧通过密封垫密封连接有中空壳体，中空壳体内设有背压腔，背压腔正对腔体，中空壳体上设有通孔，通孔为通气孔，弹性壁板、密封垫、中空壳体与腔体紧固连接。

所述弹性壁板的另一侧通过密封垫密封连接有中空壳体，中空壳体设有背压腔，背压腔正对腔体，中空壳体上设有通孔，通孔为液体的进出孔，弹性壁板、密封垫、中空壳体与腔体紧固连接，弹性壁板上设有小孔，背压腔与腔体通过小孔连通，在背压腔的内壁面上粘接有粘弹性阻尼橡胶或吸声橡胶。

所述弹性壁板为金属薄板或橡塑薄板。

所述腔颈的长度为10mm～100mm， 腔颈的内截面直径为Φ10mm～Φ50mm。

所述液体管道的管壁沿轴向开有多个孔，根据宽频带消声要求，每一个所述孔所对应的弹性壁板具有相应的模态固有频率。

所述液体管道的管壁沿周向开有多个孔，根据宽频带消声要求，每一个所述孔所对应的弹性壁板具有相应的模态固有频率。

本发明的技术效果：