[实用新型]一种宽频通风隔声窗单元结构及宽频声屏障

说明书

本实用新型涉及一种宽频通风隔声窗单元结构及宽频声屏障，宽频通风隔声窗单元结构包括内部谐振腔(1)、空心管(2)和薄壁外壳(3)，所述空心管(2)的外壁固定连接内部谐振腔(1)，所述内部谐振腔(1)的外缘套设有薄壁外壳(3)，所述内部谐振腔(1)包括设于空心管(2)外壁上的多层呈上、下堆叠的相同结构、尺寸的空心圆柱体，各层空心圆柱体的底部外缘分别设有环向结构的水平分隔板(11)，各层水平分隔板(11)上设有用以将各层谐振腔划分为多个谐振空间的周向分隔隔板(4)和径向分隔隔板(5)。与现有技术相比，本实用新型具有提高隔声效果、工作频带宽、在实现高效隔声同时可以提高有效吸声、适用范围广等优点。

技术领域

本实用新型涉及噪声治理设备技术领域，尤其是涉及一种宽频通风隔声窗单元结构及宽频声屏障。

背景技术

在声学工程中，同时实现隔音和气体的自由流动仍然是一项重大挑战。声屏障会阻碍气流的传输，而传统的通风屏障一般会设计成曲折蜿蜒的路径，但在保证足够降噪量的同时也会带来较大的压强差，进一步降低了通风效果。声学超表面作为一个越来越受到关注的研究领域，展示了其在调整声波相互作用方面无与伦比的能力，并在深亚波长水平上的声场操纵方面为科研人员前所未有的机会，例如亚波长聚焦/成像，单向声音传输，异常折射和反射和紧凑型吸声器。由于在亚波长操控声场的优越性，声学超表面提供了一种设计透气声屏障的有效方法，产生了由周期排布的空心单元组成的镂空设计，以确保足够的空气流通。通过利用局部共振单元 (亥姆霍兹共振器，膜，四分之一波长管等)或类法诺共振，突破了在亚波长范围内调节大型波的局限性并实现声音阻碍。尽管如此，潜在的工作机制使它们只能在共振或破坏性干涉频率附近提供狭窄的工作频带。最近的研究表明，通过耦合多个有损谐振器使通气屏障可以实现低频下的宽带吸收。此外，由空心螺旋单元制成的屏障可提供在特定频段下的类法诺干涉，从而在中高频范围内实现宽带隔声。尽管这些设计在处理宽带问题方面取得了显着进展，但是带宽仍然有限，如果通过阻止超过90％的入射能量的范围来评估，则其隔声带宽通常小于一个倍频程。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种宽频通风隔声窗单元结构及宽频声屏障。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种宽频通风隔声窗单元结构，包括内部谐振腔、空心管和薄壁外壳，所述空心管的外壁固定连接内部谐振腔，所述内部谐振腔的外缘套设有薄壁外壳，所述内部谐振腔包括设于空心管外壁上的多层呈上、下堆叠的相同结构、尺寸的空心圆柱体，各层空心圆柱体的底部外缘分别设有环向结构的水平分隔板，各层水平分隔板上设有用以将各层谐振腔划分为多个谐振空间的周向分隔隔板和径向分隔隔板。

优选地，所述内部谐振腔包括设于空心管外壁上的八个呈上、下堆叠的空心圆柱体，各层空心圆柱体的底部外缘分别设有环向结构的水平分隔板，各层水平分隔板的尺寸及结构相同。

优选地，每层所述水平分隔板上分别设有四个长度不同的环向非闭合结构的周向分隔隔板，各周向分隔隔板以空心管的圆心为中心等间隔设置。

优选地，每层所述水平分隔板上设置的周向分隔隔板的非闭合开口处的开口面积及开口位置相同。

优选地，每层所述水平分隔板上的相邻周向分隔隔板之间分别设有径向分隔隔板，位于最外侧的周向分隔隔板的外壁设有径向分隔隔板，各径向分隔隔板位于同一水平线上。

优选地，每层所述水平分隔板上位于周向分隔隔板的非闭合开口处设有一个径向分隔隔板，该径向分隔隔板将周向分隔隔板的非闭合开口处均分为两个相同开口面积的腔体开口。

优选地，所述空心管为刚性圆柱中空管，所述薄壁外壳为环形外壳。

本实用新型的第二个目的，提出了一种宽频声屏障，该宽频声屏障包括以基础方式均匀拼接的多个所述宽频通风隔声窗单元结构。