一種漸變降噪仿生流線型風道的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風道系統(tǒng)，特別涉及一種應用于漸變降噪仿生流線型風道。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，對設備噪聲的要求越來越高，設備噪聲不但成為產(chǎn)品市場準入的一大條件，而且成為產(chǎn)品競爭差異的一個重要因素；同時由于設備不斷的要求小型化，對空間的限制越來越嚴格，進而相關的外部降噪措施由于沒有空間而越來難以實施，另外，鑒于一個系統(tǒng)的噪聲主要由噪聲較高的部位來決定，因此針對設備噪聲較高的部分進行降噪處理將是一個非常有效的方法，故如何利用現(xiàn)有空間并有效的控制噪聲是一個難點和瓶頸點。
[0003]目前降噪仿生流線型風道在國內(nèi)沒有成熟產(chǎn)品。例如專利號為201510035602.5的一種帶有流線型導流模塊的煙道彎頭，雖然利用流線型導流模塊，使煙道內(nèi)部流場更加均勻，壓力損失小，達到一定節(jié)能降噪的效果，但顯然仿生降噪技術的潛力并沒有得到應用和發(fā)揮，利用魚類表皮的微溝槽結構和外表面二次反射吸收聲波的原理無疑可以進一步更好的降噪。治理風機噪聲大多采用消聲筒設備，但使用過程中，塵土容易堵塞筒內(nèi)消聲道微孔，使消聲部件蒙上灰塵，致使其消聲效果不佳，難以達到環(huán)境噪聲標準和設備噪聲標準，損害操作工人的身體健康，影響居民的正常生活，而且阻力較大;例如名稱為一種土建風道組合式消聲器的中國專利201120505188，利用吸聲材料構成的消聲元件來降噪，雖然能靈活的調(diào)整安裝，但無疑減小了流通截面積，增加了阻力，使得氣流速度減小，影響各類風機的效率，浪費電力資源。目前市場上還有吸聲隔聲室、吸聲隔聲罩等降噪設備，覆蓋在風道噪聲強的地方，用來減少噪聲。例如名稱為一種適用于經(jīng)常需要檢修的風機隔聲罩的專利201520052279.8，該隔聲罩雖然克服了對風機維修、監(jiān)視、管路布置等帶來不便，但這種降噪設備結構復雜，不能從根源上降低噪聲，使用安裝不方便，給使用者帶來負擔，并且外置式降噪設備性能不好。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種漸變降噪仿生流線型風道系統(tǒng)，具有安全可靠、使用便捷的優(yōu)點。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種漸變降噪仿生流線型風道，包括由吸聲材料制成的圓環(huán)形管狀殼體，所述殼體內(nèi)部風道沿軸向方向設有一條流線形通道，所述流線形通道的內(nèi)表面曲面輪廓采用流線形魚類的仿生設計，且所述流線形通道的內(nèi)表面設置有降噪層，所述殼體的兩端分別為入風口和出風口。
[0007]進一步地，所述流線形通道的內(nèi)表面曲面輪廓的形狀確定如下:首先利用逆向工程技術對流線形魚類的照片進行調(diào)節(jié)處理，使其背部輪廓更加鮮明；然后利用逆向工程技術截取照片中魚背部的流線型輪廓線，處理修飾細節(jié)之后，把獲得的輪廓線等分為若干段，并且記錄每一個點的縱橫坐標;對所述輪廓線進行三次樣條插值，得到該輪廓線的曲線和函數(shù)表達式;最后以得到的曲線為母線，以管徑為半徑進行旋轉即可得到所述風道的內(nèi)表面曲面輪廓。
[0008]進一步地，所述的流線形魚類為鯊魚。
[0009]進一步地，所述吸聲材料為聚氨酯泡沫塑料。
[0010]進一步地，所述的降噪層為貼附在所述流線形通道的內(nèi)表面的仿魚類表皮結構的降噪膜。
[0011]進一步地，所述降噪膜由仿造鯊魚皮表面的菱形織構制成。
[0012]進一步地，所述的降噪層為具有降噪作用的微溝槽結構。
[0013]進一步地，所述殼體外壁包覆有一層彈性膜。
[0014]進一步地，所述彈性膜的材料為聚氨酷彈性體。
[0015]相比現(xiàn)有技術，本實用新型的優(yōu)點:
[0016]本實用新型的一種帶有仿生流線型導流模塊風道，可以使風道內(nèi)部流場更加均勻，壓力損失小，流線型導流模塊既起到了支撐風道作用，同時兼顧了導流效果，采用流線型結構，使得空氣流動阻力小，同時，風機出口的擴壓管減小了風機出口氣流的動壓損失，降低了噪聲。利用魚類減阻降噪的表面結構使風道內(nèi)部流場更加均勻，較大限度降低構件后面的渦流強度，提高了空氣的流通效率，達到節(jié)能降噪的效果。本實用新型實施例通過在待降噪風扇的出風口處設置通風降噪裝置，針對待降噪風扇為噪聲較高部分進行定點降噪，從而有利于設備的小型化，具有體積小、安裝方便、降噪效果好等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的實施例的結構示意圖；
[0018]圖2為鯊魚皮的表面織構電鏡示意圖；
[0019]圖3為在Solidworks里獲取的鯊魚背部輪廓線圖；
[0020]圖4為用MATLAB三次樣條插值構造的流線型曲線圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過具體實施例對本實用新型的目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0022]如圖1所示，一種漸變降噪仿生流線型風道，包括由具有吸聲作用的聚氨酯泡沫塑料制成的圓環(huán)形管狀殼體2，所述殼體2外壁包覆有一層以聚氨酷彈性體為材料的彈性膜6，彈性膜6不但可以有效防止水分進入多孔材料內(nèi)部而引起其降噪性能變差，而且使得一部分的聲波由于彈性膜6的反射而被泡沫塑料二次吸收，減少向外傳遞量，因而進一步提高了材料的降噪效果，所述殼體2內(nèi)部風道沿軸向方向設有一條流線形通道，所述流線形通道的內(nèi)表面曲面輪廓采用流線形鯊魚的仿生設計，即利用魚類表面減阻降噪的原理，仿鯊魚背部輪廓線設計出的一條流線形管道，所述流線形通道的內(nèi)表面設置有降噪層I，所述殼體2的兩端分別為入風口 4和出風口 5，入風口 4安裝在吹風機的出口處，在出風口 5處用法蘭連接風道的接管。
[0023]具體而言，本實施例中，所述流線形通道的內(nèi)表面曲面輪廓的形狀確定如下:
[0024]本實用新型利用逆向工程技術首先在Photoshop里對圖1的鯊魚照片進行銳化和對比度等調(diào)節(jié)處理，使其背部輪廓更加鮮明；
[0025]然后在Solidworks里利用逆向工程技術截取鯊魚照片背部的流線型輪廓線，處理修飾細節(jié)之后，把獲得的輪廓線等分為24段，并且記錄每一個點的縱橫坐標，如圖3所示；
[0026]然后在MATLAB中進行三次樣條插值，最后得到該輪廓線的曲線和函數(shù)表達式，如圖4所示，其中，本文引用的Matlab的三次樣條函數(shù)構造的通用程序來自論文《三次樣條插值函數(shù)的構造與Matlab實現(xiàn)》，函數(shù)表達式具體如下:
[0027]在區(qū)間[0.000，30.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S( I )=
[0028]-0.0002082901*t3 +0.0111887*t2+0.3428*t_3.538836/1016
[0029]在區(qū)間[30.000，60.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(2) =
[0030]0.0001017961*t3 -0.01671905*t2+l.180033*t_8.372326
[0031]在區(qū)間[60.000,90.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(3) =
[0032]-0.00002770913*t3+0.006591888*t2_0.2186238*t+19.6008
[0033]在區(qū)間[90.000，120.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(4) =
[0034]-0.0000009595782*t3-0.0006304905*t2+0.4313903*t+0.1003795
[0035]在區(qū)間[120.000，150.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(5) =
[0036]0.00001606596*t3 -0.006759684*t2+l.166894*t_29.31975
[0037]在區(qū)間[150.000，180.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(6) =
[0038]-0.00001930426*t3+0.009248971*t2_l.220596*t+90.05474
[0039]在區(qū)間[180.000,210.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(7) =
[0040]0.00001478071*t3-0.006591888*t2+2.092463*t_108.7288[0041 ]在區(qū)間[210.000,240.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(8) =
[0042]-0.00000970748*t3+0.006178591*t2_l.147325*t+l18.0563
[0043]在區(qū)間[240.000,270.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S(9) =
[0044]0.000003789949*t3 -0.003539558*t2+l.185031*t_68.53213
[0045]在區(qū)間[270.000，300.000]內(nèi)三次樣條函數(shù)S( 10) =
[0046]-0.00001637824*t3