[实用新型]低流阻宽频带水管路消声器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水管路消声器，尤其涉及一种用于船舶、潜艇等管路系统水动力噪声的消声器。

背景技术

船舶、潜艇的海水管路系统进出水管路直接与海水相连通，系统中的泵和阀门所产生的流体脉动噪声随着海水的吸入或排出从通海口辐射出去。而且船舶、潜艇的海水进出口，尤其是海水出口具有流量大、脉动力强的特点，它既易形成流体喷射噪声，也容易冲击船体引起船体振动辐射噪声，其辐射效率高，不仅直接影响船舶、潜艇的隐蔽性，而且也会对人的生活和工作环境产生较大的影响。

现有的水管路降噪消声器大都由空气消声器演化而来的，如扩张式、共振式等抗性消声结构以及蓄能器，但由于水管路中的水噪声和空气噪声具有不同的介质，其消声机理也存在较大的差异。首先频率一定时液体介质中声波的波长比空气中的波长大四倍多，相同消声频率下消声器尺寸势必要增大，而尺寸的增大又受到安装空间的限制；其次常用于空气介质中的吸声、隔声材料在液体介质中又基本上都是透声的。即使在水路中采用蓄能器结构，但蓄能器一般体积大，消声频率单一难以抑制宽频的水动力性噪声。因此现有的消音器难以满足水管路噪声宽频带、低流阻的噪声控制要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低流阻宽频带水管路消声器，它不仅能实现宽频带的消声，而且具有流动阻力低。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种低流阻宽频带水管路消声器，包括消音器外壳和输水管，该输水管穿过消音器外壳固定连接于消音器外壳的壳体上，在所述消音器外壳内的输水管外侧还设置有分隔管，分隔管与输水管之间形成膨胀腔，分隔管与消音器外壳之间形成外腔；在所述输水管管内中段位置设有节流环，节流环的横截面为梯形，在该节流环前端的输水管管壁上设有管前段穿孔，节流环后端的输水管管壁上设有管后段穿孔；在分隔管后段的管壁上设有分隔管穿孔。

圆环状的节流环固定设置于输水管的内管壁上，该节流环的横截面为等腰梯形。

所述输水管上的管前段穿孔和管后段穿孔的孔径相等，管前段穿孔和管后段穿孔的孔径大于分隔管上分隔管穿孔的孔径。

消音器外壳的圆管两端为椭圆封头，输水管穿过椭圆封头密封连接于消音器外壳上。

所述输水管上的管前段穿孔和管后段穿孔的孔径均为10mm，输水管穿孔段的穿孔率为15%—30%。

所述分隔管上的分隔管穿孔的孔径为6mm，分隔管穿孔段的穿孔率为15%—30%。

管状的输水管和分隔管以及消音器外壳的管状段的管中心线处于同一直线上。

　本实用新型由于采用抗式消声原理，利用节流、膨胀、共振和阻尼吸声的合理匹配，实现了50Hz~10000Hz的宽频内的消声；采用梯形节流环结构和管壁穿孔实现在外形尺寸受限条件下的全频段10dB以上的消声量。首先膨胀腔在3000 Hz以下的频率可实现大于7dB的消声量，经膨胀腔后仍存在的通过声波频率再穿过分隔管上分隔管穿孔进入外腔，在进水侧（前段）的外腔内产生侧支共振，从而消除这部份通过频率。再者采用截面为梯形的节流环使部份流体从输水管上的管前段穿孔流出而进入膨胀后，再经输水管的管后段穿孔流入输水管的管道中，孔内流体形成的边界层有效地吸收3000Hz以上的高频声能，从而实现了宽频内（50Hz~10000Hz）的消声效果；还由于本实用新型中输水管采用直通式结构，不仅可以做到流动阻力低，而还有效地防止海生物的生长，并且能方便清理管中杂物，使得消声器的阻力损失控制在2000Pa以内。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型低流阻宽频带水管路消声器作进一步详细说明。

图1是本实用新型低流阻宽频带水管路消声器一种具体实施方式的结构示意图。

图中，1—输水管、2—消声器外壳、3—分隔管、4—管前段穿孔、5—外腔、6—膨胀腔、7—节流环、8—分隔管穿孔、9—管后段穿孔、10—出水端、11—进水端。

具体实施方式

在图1所示的低流阻宽频率水管路消声器中，消声器外壳2呈对称结构，其主体部分为圆管状，该圆管部内径为500mm，在圆管两端为椭圆冠的椭圆封头，输水管1穿过该消声器外壳2两端的椭圆封头而密封地固定连接于消声器外壳2的壳体上，输水管1的内径为200mm。在消声器外壳2内输水管1外侧还设置有呈圆管状的分隔管3，分隔管3的内径为300mm，分隔管3通过两管端端部密封地固定支承于消声器外壳2的两椭圆封头上。呈圆管状的输水管1和分隔管3，以及消声器外壳2管状段的管中心线均处于同一进线上。

在分隔管3与输水管1之间形成膨胀腔6，分隔管3与消声器外壳2之间形成外腔5，在输水管1管内中段位置固定有节流环7，呈圆环状结构的节流环7固定安装于输水管1的内管壁上，其横截面为等腰梯形，凸起的节流环结构能引导部分流体从前段穿孔进入到膨胀腔中，而倾斜的梯形腰部又能减小流体的流动阻力，在该节流环7前端输水管的进水端一侧位置的输水管1的管壁上设有管前段穿孔4，在节流环7后端位置1输水管的出水端11一侧的输水管1的管壁上设有管后段穿孔9，管前段穿孔4和管后段穿孔9的孔径相等。在本实施例中，管前段穿孔4和管后段穿孔9的孔径均为10mm，其孔间距为20mm左右，穿孔率选择在15%—30%，在分隔管3后段（出水端10的一侧）的管壁上设有分隔管穿孔8，分隔管穿孔8的孔径为6mm，孔间距选择在16mm左右，穿孔率选择在15%—30%之间。上述的管前段穿孔4和管后段穿孔9的孔径大于分隔管穿孔8。