[发明专利]适用于气流环境下管道声衬设计方法及管道声衬

说明书

适用于气流环境下管道声衬设计方法，包括以下步骤：根据管道内部结构及噪声源特征，获取噪声源噪声频谱信息与管道声模态信息，从而得到噪声源的管道声传播模型；选取在管道声传播模型中声能量/功能率占比大的几种声模态，在仿真软件中计算出选取的声模态各自对应的截止频率；根据步骤二中计算出的截止频率，结合噪声源的频率特性，选取需要的降噪频率f1….fn，其中降噪频率f1….fn均大于所选取的声模态各自对应的截止频率；根据降噪频率f1….fn进行模块化声衬设计，每个模块化声衬对应一个或多个降噪频率；计算各模块化声衬的声阻抗以得出各模块化声衬的降噪效果，选定降噪效果较优的多种模块化声衬组合成组合声衬。本发明还涉及一种管道声衬。

技术领域

本发明涉及适用于气流环境下管道声衬设计方法及管道声衬，属于声衬技术领域。

背景技术

家电、汽车、轨道交通、船舶与飞机等，这些产品都会产生较大的噪声，不少噪声由管道气流产生的，在管道壁面铺设声衬是抑制气流噪声最有效的方法之一。但存在如下问题：

①管道周向与轴向噪声场分布不均匀，导致噪声测点的数目与位置的选取对测试结果的影响很大，同一截面的下的周向噪声最大值与最小值相差高达40dB，轴向距离较近噪声值相差高达20 dB，因此，在评价管道噪声时，布置较少的测点无法准确评价某噪声测试位置/截面的噪声水平。

②一般管道内部只设计某种声衬，所设计的声衬仅与管道某阶声模态匹配较好，即：在该阶声模态下有较好的降噪效果，在其他阶管道声模态下降噪效果较差，从而影响整体的降噪效果。

③所设计声衬的声学结构参数（孔径、板厚、穿孔率与腔深等）单一，有效降噪频带较窄，难以达到宽频的降噪效果。

相关的现有专利文稿有：

1. CN201811081485.6，考虑截面声能量分布的管道降噪方法；

2. CN201510512378.4，一种管道降噪系统及方法；

3. CN201310585710.0，一种声波掠入射条件下声衬声阻抗测量方法；

4. CN201010578891.0，一种背腔穿孔板式机匣处理方法；

5.CN201420057554.0，微波炉用通风管道及微波炉；

6. CN201911130467.7，一种管道多层微穿孔板消声器及其加工方法。

发明内容

本发明提供的适用于气流环境下管道声衬设计方法及管道声衬，可拓宽声衬的有效降噪频段，降噪效果更佳，解决管道内部只设计某种单一声衬导致降噪效果不佳的问题，气流环境下管道声衬的降噪可靠性和有效性更高，解决设计声衬的声学结构参数单一导致有效降噪频带窄的问题，通过对模块化声衬中穿孔板和声腔层的参数设计来调节模块化声衬的降噪频段，可效拓宽模块化声衬的降噪频段，从而根据气流环境下管道的噪声特性和降噪需求，对模块化声衬的降噪频段进行拓展，提高降噪效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

适用于气流环境下管道声衬设计方法，其特征在于包括以下步骤：

一、根据管道内部结构及噪声源特征，获取噪声源噪声频谱信息与管道声模态信息，从而得到噪声源的管道声传播模型；

二、选取在管道声传播模型中声能量/功能率占比大的几种声模态，在仿真软件中计算出选取的声模态各自对应的截止频率；

三、根据步骤二中计算出的截止频率，结合噪声源的频率特性，选取需要的降噪频率f1…fn，其中降噪频率f1…fn均大于所选取的声模态各自对应的截止频率；

四、根据降噪频率f1…fn进行模块化声衬设计，每个模块化声衬对应一个或多个降噪频率；