本實(shí)用新型屬于消聲器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，用于增壓機(jī)、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)以及其他設(shè)備中的消聲處理。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)場(chǎng)采集的柴油機(jī)排氣口噪聲頻譜，分析可知，在柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)速下，現(xiàn)有技術(shù)采用的排氣消聲器的出口噪聲達(dá)到91dB，不能滿足降噪要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有柴油機(jī)出氣口噪聲大的問(wèn)題，而提供一種用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，采用分段式的消聲結(jié)構(gòu)，分別消除150Hz為中心頻率的部分、75Hz為中心頻率的部分以及高頻部分，從而達(dá)到消聲效果好的特點(diǎn)。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，包括無(wú)縫鋼管，其特征在于，所述無(wú)縫鋼管套設(shè)有套管，所述套管的兩端分別穿出無(wú)縫鋼管的兩端并分別為進(jìn)氣端和出氣端，所套管與無(wú)縫鋼管之間的空間經(jīng)隔板分為抗性段、共振段和阻性段，位于抗性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有兩段貫穿孔，位于抗性段、共振段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有消震孔，位于阻性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有貫穿孔，貫穿孔的外圍設(shè)置有吸音層。

所述隔板與套管之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈，所述隔板與無(wú)縫鋼管之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈。

所述吸音層沿著套管的徑向方向從內(nèi)之外依次包括不銹鋼網(wǎng)、玻璃紙和玻璃棉層。

位于抗性段內(nèi)的兩段貫穿孔分別位于抗性段內(nèi)的消震孔的兩側(cè)，位于抗性段內(nèi)靠近共振段的吸音層的長(zhǎng)度大于遠(yuǎn)離共振段的吸音層的長(zhǎng)度。

位于阻性段內(nèi)的玻璃棉層的厚度大于位于抗性段內(nèi)的玻璃棉層的厚度。

位于阻性段內(nèi)的貫穿孔布滿整個(gè)阻性段內(nèi)的套管。

位于抗性段與套管的進(jìn)氣端之間的套管上還設(shè)置有消震孔，位于阻性段與套管的出氣端之間的套管上還設(shè)置有消震孔。

位于共振段內(nèi)的消震孔的數(shù)量少于位于抗性段內(nèi)的消震孔的數(shù)量，位于共振段內(nèi)的消震孔的直徑小于位于抗性段內(nèi)的消震孔的直徑。

所述玻璃棉層的容重為48kg/m³。

所述不銹鋼網(wǎng)和玻璃紙的厚度相同。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型提供的用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，采用分段式的消聲結(jié)構(gòu)，通過(guò)抗性段、共振段和阻性段分別消除150Hz為中心頻率的部分、75Hz為中心頻率的部分以及高頻部分，從而達(dá)到消聲效果好的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)試，本實(shí)用新型能夠?qū)⒉裼蜋C(jī)排氣口的噪音降低至40dB左右，從而滿足降低噪音的需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的A-A處的剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的B-B處的剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的C-C處的剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的D處的放大圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的E處的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：1、無(wú)縫鋼管，2、套管，3、隔板，4、抗性段，5、共振段，6、阻性段，7、消震孔，8、吸音層，9、補(bǔ)強(qiáng)圈，10、貫通孔，11、不銹鋼網(wǎng)，12、玻璃紙，13、玻璃棉層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，并不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的其他所用實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

結(jié)合附圖，本實(shí)用新型提供的用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，包括無(wú)縫鋼管1，所述無(wú)縫鋼管1套設(shè)有套管2，其中，套管也是采用無(wú)縫鋼管制作而成，所述套管2的兩端分別穿出無(wú)縫鋼管1的兩端并分別為進(jìn)氣端和出氣端，其中無(wú)縫鋼管的兩端設(shè)置有端帽，套管的兩端分別穿出端帽，進(jìn)氣端用于與柴油機(jī)的排氣口連接，所套管2與無(wú)縫鋼管1之間的空間經(jīng)隔板3分為抗性段4、共振段5和阻性段6，位于抗性段4內(nèi)的套管2的外圍開(kāi)設(shè)有兩段貫穿孔10，位于抗性段4、共振段5內(nèi)的套管2的外圍開(kāi)設(shè)有消震孔7，位于阻性段6內(nèi)的套管2的外圍開(kāi)設(shè)有貫穿孔10，貫穿孔10的外圍設(shè)置有吸音層8。

為了提高隔板與套管2和無(wú)縫鋼管1的連接穩(wěn)定性和強(qiáng)度，所述隔板3與套管2之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈9，所述隔板3與無(wú)縫鋼管1之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈9。

本實(shí)用新型的所述吸音層8沿著套管2的徑向方向從內(nèi)之外依次包括不銹鋼網(wǎng)11、玻璃紙12和玻璃棉層13。

本實(shí)用新型的位于抗性段4內(nèi)的兩段貫穿孔10分別位于抗性段4內(nèi)的消震孔7內(nèi)的兩側(cè)，位于抗性段4內(nèi)靠近共振段5的吸音層8的長(zhǎng)度大于遠(yuǎn)離共振段5的吸音層8的長(zhǎng)度。

本實(shí)用新型的位于阻性段6內(nèi)的玻璃棉層13的厚度大于位于抗性段4內(nèi)的玻璃棉層13的厚度。

本實(shí)用新型的位于阻性段6內(nèi)的貫穿孔10布滿整個(gè)阻性段6內(nèi)的套管2。

位于抗性段4與套管2的進(jìn)氣端之間的套管2上還設(shè)置有消震孔7，位于阻性段6與套管2的出氣端之間的套管2上還設(shè)置有消震孔7。

位于共振段5內(nèi)的消震孔7的數(shù)量少于位于抗性段4內(nèi)的消震孔7的數(shù)量，位于共振段5內(nèi)的消震孔7的直徑小于位于抗性段4內(nèi)的消震孔7的直徑。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的方式，所述玻璃棉層13的容重為48kg/m³。

本實(shí)用新型的不銹鋼網(wǎng)11和玻璃紙12的厚度相同。

以柴油機(jī)的排氣溫度t＝400℃為例，由聲速與排氣溫度的關(guān)系可得到聲速c：

c＝331.45+0.61t＝575m/s

排氣管氣流速度v＝40m/s，排氣管內(nèi)徑d＝120mm。

由這些條件，決定無(wú)縫鋼管采用外徑D＝500mm，內(nèi)部插入內(nèi)徑d＝120mm的套管。

1、抗性段

采用擴(kuò)展管的形式來(lái)消除150Hz及其倍頻附近的噪聲，當(dāng)抗性消聲器的長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，消聲量可以達(dá)到最大值，因此抗性段的長(zhǎng)度L₁：

其擴(kuò)張比m：

其消聲量：

2、共振段

為了消中心頻率為75Hz，采用共振性消聲器，中間單根插入管，管上開(kāi)若干個(gè)的孔，共振腔長(zhǎng)度L₂＝0.4m。

共振腔容積V₂：

插入管橫截面積S：

由共振頻率

G——傳導(dǎo)率(m)

可得：

又：

其中，插入管壁厚t₀＝3mm，則開(kāi)孔數(shù)n:

取n＝18，校核共振頻率可得：f＝75Hz

孔的排列順序：

周向布2個(gè)，關(guān)于管軸線對(duì)稱排列

軸向布9個(gè)，孔心間距44mm。

與消聲量有關(guān)的無(wú)量綱值k：

倍頻程消聲量：

ΔL＝10lg(1+2K²)＝9.2dB

3、阻性段

要消除高頻成分的噪聲，只有用阻性消聲器，阻性消聲器對(duì)高頻成分有良好的消聲效果；直管式阻性消聲器消聲量的計(jì)算公式為：

對(duì)于圓管式消聲器，其P/S＝4/d。

在消除150Hz的擴(kuò)張管的1/2插入段和1/4插入段分別附上超細(xì)玻璃棉，厚度50mm，容重48kg/m³，其吸聲情況如下表：

考慮到消聲器內(nèi)有壓力損失(包括摩擦損失和局部阻力損失)，以及氣流的存在使得消聲器內(nèi)的聲傳播和衰減規(guī)律有所改變和氣流再生噪聲會(huì)影響消聲器的實(shí)際消聲效果減弱，當(dāng)流速為30～40m/s時(shí)，氣流影響聲衰減規(guī)律造成的消聲量變化在10％左右。綜合考慮此次設(shè)計(jì)的消聲器的消聲量應(yīng)在40dB左右。

其中，消聲器的各段尺寸設(shè)計(jì)可以根據(jù)上述的公式進(jìn)行推算，以滿足不同類型的柴油機(jī)的消聲需求。

實(shí)施例一

本實(shí)施例的用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，包括無(wú)縫鋼管，所述無(wú)縫鋼管套設(shè)有套管，所述套管的兩端分別穿出無(wú)縫鋼管的兩端并分別為進(jìn)氣端和出氣端，所套管與無(wú)縫鋼管之間的空間經(jīng)隔板分為抗性段、共振段和阻性段，位于抗性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有兩段貫穿孔，位于抗性段、共振段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有消震孔，位于阻性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有貫穿孔，貫穿孔的外圍設(shè)置有吸音層。

實(shí)施例二

本實(shí)施例的用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，包括無(wú)縫鋼管，所述無(wú)縫鋼管套設(shè)有套管，所述套管的兩端分別穿出無(wú)縫鋼管的兩端并分別為進(jìn)氣端和出氣端，所套管與無(wú)縫鋼管之間的空間經(jīng)隔板分為抗性段、共振段和阻性段，位于抗性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有兩段貫穿孔，位于抗性段、共振段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有消震孔，位于阻性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有貫穿孔，貫穿孔的外圍設(shè)置有吸音層；所述隔板與套管之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈，所述隔板與無(wú)縫鋼管之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈。

實(shí)施例三

本實(shí)施例的用于增壓機(jī)、柴油機(jī)的排氣消聲器，包括無(wú)縫鋼管，所述無(wú)縫鋼管套設(shè)有套管，所述套管的兩端分別穿出無(wú)縫鋼管的兩端并分別為進(jìn)氣端和出氣端，所套管與無(wú)縫鋼管之間的空間經(jīng)隔板分為抗性段、共振段和阻性段，位于抗性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有兩段貫穿孔，位于抗性段、共振段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有消震孔，位于阻性段內(nèi)的套管的外圍開(kāi)設(shè)有貫穿孔，貫穿孔的外圍設(shè)置有吸音層；所述隔板與套管之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈，所述隔板與無(wú)縫鋼管之間設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)圈；所述吸音層沿著套管的徑向方向從內(nèi)之外依次包括不銹鋼網(wǎng)、玻璃紙和玻璃棉層。

實(shí)施例四

在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，位于抗性段內(nèi)的兩段貫穿孔分別位于抗性段內(nèi)的消震孔的兩側(cè)，位于抗性段內(nèi)靠近共振段的吸音層的長(zhǎng)度大于遠(yuǎn)離共振段的吸音層的長(zhǎng)度。

實(shí)施例五

在實(shí)施例三的基礎(chǔ)之上，位于阻性段內(nèi)的玻璃棉層的厚度大于位于抗性段內(nèi)的玻璃棉層的厚度。

實(shí)施例六

在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，位于阻性段內(nèi)的貫穿孔布滿整個(gè)阻性段內(nèi)的套管。

實(shí)施例七

在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，位于抗性段與套管的進(jìn)氣端之間的套管上還設(shè)置有消震孔，位于阻性段與套管的出氣端之間的套管上還設(shè)置有消震孔。

實(shí)施例八

在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，位于共振段內(nèi)的消震孔的數(shù)量少于位于抗性段內(nèi)的消震孔的數(shù)量，位于共振段內(nèi)的消震孔的直徑小于位于抗性段內(nèi)的消震孔的直徑。

實(shí)施例九

在實(shí)施例三或?qū)嵤├宓幕A(chǔ)之上，所述玻璃棉層的容重為48kg/m³。

實(shí)施例十

在實(shí)施例三的基礎(chǔ)之上，所述不銹鋼網(wǎng)和玻璃紙的厚度相同。