專利名稱：新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于降噪領(lǐng)域的噪聲控制裝置。
背景技術(shù)：
排氣噪聲治理的現(xiàn)有技術(shù)有主動(dòng)消聲和被動(dòng)消聲兩種。被動(dòng)消聲方法主要是利用 排氣管道消聲器，在這一技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)外的研究都比較成熟。但被動(dòng)消聲方法存在著方法 本身固有的缺點(diǎn)，即對于主要噪聲能量都集中在500Hz以下排氣噪聲而言，被動(dòng)消聲有結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、低頻降噪效果差、尺寸偏大、成本偏高等缺點(diǎn)。對于主動(dòng)消聲則大部分采用引入次 級(jí)聲源的辦法進(jìn)行消聲，但這種方法在應(yīng)用時(shí)對誤差傳聲器和次級(jí)聲源耐高溫性及抗腐蝕 性有相當(dāng)高的要求且需要次級(jí)聲源的輸出功率較大，往往很難實(shí)現(xiàn)。韓國科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)研究院的黃堯夏提出了一種利用可變長度或固定長度的旁通 管路和雙消聲器，來控制內(nèi)燃機(jī)中排氣噪聲或空氣輸送系統(tǒng)管道中噪聲的裝置和方法(申 請?zhí)?0120419.X)；黃還在后續(xù)的發(fā)明中對可變長度部分的具體形狀和細(xì)節(jié)進(jìn)行了描述 (申請?zhí)?1121841. 1)。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)態(tài)工況下的排氣噪聲控制，但該方法 有兩個(gè)缺點(diǎn)，一是在進(jìn)行管路長度的調(diào)節(jié)時(shí)需要額外提供一個(gè)笨重的、密封要求較高的調(diào) 節(jié)裝置，二是當(dāng)管路內(nèi)氣體噪聲頻率變化較快且變化率較大時(shí)，調(diào)節(jié)裝置的響應(yīng)時(shí)間過長 達(dá)不到消聲的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠根據(jù)管內(nèi)氣體噪聲的頻率控制不同閥門的通斷、以達(dá) 到噪聲控制目的新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是包括主管道、副管道、進(jìn)氣 管道、排氣管道、管路控制開關(guān)和控制器，進(jìn)氣管道和排氣管道分別安裝在主管道的兩側(cè)， 副管道與主管道并聯(lián)，管路控制開關(guān)安裝在副管道里，控制器連接管路控制開關(guān)。本發(fā)明新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置還可以包括1、所述的副管道的數(shù)量大于或等于3個(gè)。2、所述的副管道為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。3、所述的排氣管道上安裝消聲器。本發(fā)明的優(yōu)勢在于本發(fā)明可有效地解決多變工況狀態(tài)下相應(yīng)的強(qiáng)線譜排氣噪 聲。另外在裝置后的排氣噪聲口處再安裝個(gè)普通消聲器，可以使噪聲進(jìn)一步降低。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式1網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施方式1帶有閥的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述本發(fā)明的工作原理如下由聲波的傳播特性可知，當(dāng)兩列同頻率、同振幅的聲波相遇時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生波的疊加 現(xiàn)象，如果這兩列聲波的波長恰好相差半波長或(2Ν-1)/2倍波長時(shí)(N為自然數(shù))，則它 們正好波峰與波谷相抵消，就會(huì)產(chǎn)生消聲的效果。由此可知對于管道排氣噪聲半主動(dòng)控制 裝置的任意一組主副管道而言，其主副管道間總會(huì)存在一定的長度差，基于波的疊加原理 當(dāng)這個(gè)長度差剛好等于通過主副管道的噪聲波長(2N-1)/2倍時(shí)，剛好達(dá)到最佳消聲效果。 按照主動(dòng)控制的理論，即使它們之間的長度之差并不是噪聲波長的(2N-1V2倍，而只要在 [N-l/4，N+3/4]波長下時(shí)就會(huì)有一定效果，而其越接近(2Ν-1)/2倍波長，效果越好。這樣 如果主副管道的長度差是某一定值時(shí)，那么進(jìn)氣噪聲的頻率即使在一定的頻率段上波動(dòng)也 會(huì)有一定的效果，只是效果不如長度差等于(2Ν-1)/2倍波長時(shí)的效果好而已。以此類推， 如果有一組副管道，通過管路控制開關(guān)3調(diào)節(jié)副管路的選擇，則可以設(shè)計(jì)出需要帶寬的消 聲器了。對于這種消聲器，控制的目標(biāo)是選擇副通道的過程，因?yàn)橹皇情y件的切換，因此反 應(yīng)較快可以滿足變工況狀態(tài)下的消聲要求。實(shí)施方式1:結(jié)合圖1，本發(fā)明新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是包括主管道2、 副管道、進(jìn)氣管道1、排氣管道7、管路控制開關(guān)3和控制器9，進(jìn)氣管道1和排氣管道7分 別安裝在主管道2的兩側(cè)，副管道4、副管道5和副管道6與主管道2并聯(lián)，管路控制開關(guān)3 安裝在副管道里，控制器9連接管路控制開關(guān)3。在本發(fā)明工作過程中進(jìn)氣口噪聲在A點(diǎn)分開為兩路，一路沿主管路流向B點(diǎn)；而另 外一路沿N個(gè)副管道中的一個(gè)流向B。其中副管道是通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的平面或空間結(jié)構(gòu)，每個(gè) 副管道中A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離和主管道中A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離有不同的差值，并呈一定分布趨 勢，這樣就有可能對于一定頻段的排氣噪聲，只需通過控制器控制管路開關(guān)3來選擇合適 的管路路徑即可達(dá)到消聲的目的。控制器9的控制規(guī)律則根據(jù)管路流體的流速、溫度等特 征來制定。這種結(jié)構(gòu)能夠克服黃堯夏發(fā)明中調(diào)節(jié)管道長度結(jié)構(gòu)反映較慢的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對變 工況時(shí)管道排氣噪聲的實(shí)時(shí)控制。實(shí)施方式2 在實(shí)施方式1的基礎(chǔ)上，副管道的數(shù)量為3 15個(gè)。實(shí)施方式3 在實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?的基礎(chǔ)上，在排氣管道7上安裝消聲器8。實(shí)施方式4 以4102BG型柴油機(jī)排氣噪聲為例對本發(fā)明做舉例說明4102BG型柴油機(jī)的基頻噪聲的頻率為
.η/ =—η-柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ；當(dāng)轉(zhuǎn)速范圍為[1200r/min，2200r/min]時(shí)，根據(jù)以上公式可以得到4102BG型柴油機(jī)的基頻范圍為[40Hz，74Hz]，適當(dāng)考慮排氣溫度的影響因素，本實(shí)施方式設(shè)計(jì)了路徑差分 別為4. 6m、4m、3. 4m和2. 8m的四組旁支管的消聲裝置，各旁支管路所能控制的溫度和轉(zhuǎn)速 范圍如表1所示。表1管路控制情況
權(quán)利要求
新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是包括主管道、副管道、進(jìn)氣管道、排氣管道、管路控制開關(guān)和控制器，進(jìn)氣管道和排氣管道分別安裝在主管道的兩側(cè)，副管道與主管道并聯(lián)，管路控制開關(guān)安裝在副管道里，控制器連接管路控制開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是所述的副管 道的數(shù)量大于或等于3個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是所述的 副管道為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是所述的 排氣管道上安裝消聲器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置，其特征是所述的排氣 管道上安裝消聲器。全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供新型管道排氣噪聲半主動(dòng)控制裝置。包括主管道、副管道、進(jìn)氣管道、排氣管道、管路控制開關(guān)和控制器，進(jìn)氣管道和排氣管道分別安裝在主管道的兩側(cè)，副管道與主管道并聯(lián)，管路控制開關(guān)安裝在副管道里，控制器連接管路控制開關(guān)。本發(fā)明可有效地解決多變工況狀態(tài)下相應(yīng)的強(qiáng)線譜排氣噪聲，另外在裝置后的排氣噪聲口處再安裝個(gè)普通消聲器，可以使噪聲進(jìn)一步降低。
文檔編號(hào)F16L55/033GK101956884SQ20101022662
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者劉學(xué)廣, 劉志剛, 盧熙群, 張斌, 朱敏, 殷長春, 王曄 申請人:哈爾濱工程大學(xué)