抗性消声器及船制造技术

本申请提供一种抗性消声器及船，抗性消声器包括壳体、消声管道、第一隔板、微穿孔管、第一导管以及第一喷淋部，消声管道沿其轴向穿设至壳体内，且其外壁与壳体的内壁形成冷却腔；消声管道包括进气管及出气管；第一隔板设置于消声管道内，将消声管道的内部分隔为一级消声腔及次级消声腔；进气管连通至一级消声腔，出气管连通至次级消声腔；微穿孔管沿其轴向设置于次级消声腔内，并一端连接至第一隔板；微穿孔管开设有微孔；第一导管设置于一级消声腔内，其包括外壁及内壁，外壁与内壁之间存在间隙，间隙连通至进气管；沿远离进气管的方向，第一导管的横截面积增大；第一喷淋部伸入至一级消声腔内，从而同时抑制噪声和红外辐射。从而同时抑制噪声和红外辐射。从而同时抑制噪声和红外辐射。

【技术实现步骤摘要】
抗性消声器及船


[0001]本申请涉及消声
，具体涉及一种抗性消声器及船。

技术介绍

[0002]涡轮增压柴油机是船舶主要原动力装置之一，同时涡轮增压柴油机的排气噪声和高温排气也是相关船舶主要的噪声源及红外辐射信号之一。随着科技的发展，现如今对船舶的隐蔽性要求不仅仅是降低噪声辐射，还要降低船舶高温红外辐射。
[0003]为持续提高船舶的综合隐蔽性，需要对柴油机的高噪声和高温排气进行抑制。目前，船舶柴油机的排气系统中安装了排气冷却消声装置，用于控制低全频特性的排气噪声，上述排气冷却消声装置所采用的冷却方式包括冷却水套热传导换热和直接喷水冷却冷却两种方式。
[0004]现有的排气冷却消声技术，一种是为了达到更好的消声效果而采用复合式消声结构，由于吸声材料吸水会急剧降低材料的吸声性能，故而此种结构基本采用热传导的方式进行冷却换热来降低高温排气，最终导致排气冷却效果不佳的结果，无法满足现代船舶较高的红外抑制要求。另一种是为了达到更好冷却效果而采用喷水冷却方法，一方面现有的结构不能在整个腔室内充分混合热排气和水雾，导致局部区域降温不足，另一方面由于水雾会充满腔内，通常只能采用纯抗性结构消声，最终导致高频消声效果不佳，又无法满足现代船舶较高的噪声抑制要求。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种抗性消声器及船，以解决船舶综合隐身时，无法同时高效抑制噪声和红外辐射的技术问题。
[0006]本申请提供一种抗性消声器包括壳体、消声管道、第一隔板、微穿孔管、锥形的第一导管以及第一喷淋部，消声管道沿其轴向穿设至所述壳体内，且其外壁与所述壳体的内壁形成冷却腔；所述消声管道包括进气管及出气管，所述进气管的一端与所述出气管的一端均伸出所述壳体；第一隔板沿所述消声管道的径向设置于所述消声管道内，所述第一隔板的侧壁连接至所述消声管道的内壁，将所述消声管道的内部分隔为一级消声腔及次级消声腔；所述进气管连通至所述一级消声腔，所述出气管连通至所述次级消声腔；微穿孔管沿其轴向设置于所述次级消声腔内，并一端连接至所述第一隔板；所述微穿孔管开设有至少两个微孔，所述微孔沿所述微穿孔管的轴向和周向排布；第一导管沿其轴向设置于所述一级消声腔内，其包括外壁及内壁，所述外壁与所述内壁之间存在间隙，所述间隙连通至所述进气管；沿远离所述进气管的方向，所述第一导管的横截面积增大；第一喷淋部伸入至所述一级消声腔内喷水。
[0007]可选的，抗性消声器还包括第二隔板，第二隔板沿所述消声管道的径向设置于所述次级消声腔内，所述第二隔板的侧壁连接至所述消声管道的内壁，将所述次级消声腔分隔为二级消声腔及三级消声腔；所述微穿孔管设置于所述二级消声腔内，所述微穿孔管的
一端连接至所述第一隔板，其另一端连接至所述第二隔板，并连通至所述三级消声腔。
[0008]可选的，抗性消声器还包括至少一个第二导管，第二导管连接至所述第二隔板，所述第二导管的一端连通至所述二级消声腔，其另一端连通至所述三级消声腔；所述第二导管的一端为弯曲管段，所述弯曲管段位于所述三级消声腔内，并朝远离所述微穿孔管的轴向弯曲。
[0009]可选的，抗性消声器包括两个以上所述第二导管时，所述第二导管环绕所述微穿孔管的轴向圆周阵列。
[0010]可选的，抗性消声器还包括第二喷淋部，第二喷淋部伸入至所述三级消声腔内喷水。
[0011]可选的，抗性消声器还包括插入管，插入管沿所述微穿孔管的轴向连接至所述第一隔板，所述插入管的一端连通至所述二级消声腔，其另一端连通至所述一级消声腔。
[0012]可选的，所述第一导管还包括两个以上导向板，导向板设置于所述间隙内，且其两侧面分别连接至所述外壁与所述内壁；每一所述导向板沿所述第一导管的母线方向设置，以分隔所述间隙；所述导向板包括第一段及第二段，所述第一段由所述第一导管的中心垂直其轴向延伸，所述第二段由所述第一段的端部沿所述第一导管的母线方向延伸；所述第一段的长度为L，所述进气管的管径为D，则L＝D/2。
[0013]可选的，所述第二段为曲线形；所述第一导管包括进气端及出气端，所述进气端连通至所述进气管，所述进气端的横截面积为S1，所述出气端的横截面积为S2，则S1＝S2/2。
[0014]可选的，抗性消声器还包括第三导管，第三导管沿所述微穿孔管的轴向穿设至所述第二隔板上，其一端为锥形端，所述锥形端伸入并连通所述三级消声腔，所述第三导管的另一端连通至所述微穿孔管。
[0015]可选的，抗性消声器包括两个以上所述第二导管时，仅在距离所述微穿孔管的轴向距离相等处，所述第二导管的长度相同。
[0016]可选的，抗性消声器还包括至少一个疏水口，疏水口连通至所述消声管道的内部。
[0017]可选的，抗性消声器还包括螺旋板，螺旋板沿所述消声管道的轴向设置于所述冷却腔内。
[0018]可选的，所述壳体上设置有与所述冷却腔连通的进水口及出水口；所述进水口与所述进气管位于所述壳体的同一端，所述出水口与所述出气管位于所述壳体的另一相对端。
[0019]相应的，本申请还提供一种船，其包括抗性消声器，所述抗性消声器为上述任一项所述的抗性消声器。
[0020]本申请提供一种抗性消声器及船，气体经进气管进入锥形的第一导管内，沿外壁与内壁之间的间隙在第一导管内流动；由于沿远离进气管的方向，第一导管的横截面积逐渐增大，同时一级消声腔的横截面积的收缩、扩张引起声波发生反射，从而达到对中、低频带噪声的消声效果。微穿孔管的侧壁上开设有多个微孔，从而形成一种低声质量、高声阻的共振吸声结构，声波进入微穿孔管内部在腔内来回反射实现消声，微穿孔管利用微孔中空气的摩擦损失降低噪声，同时配合次级消声腔的横截面积的收缩、扩张有效吸收高频噪声；使得本申请的抗性消声器能够吸收全频带的噪声，从而提升全频带的消声效果。
[0021]冷却水进入壳体与消声管道形成的冷却腔内部，可以对一级消声腔与次级消声腔
的高温壁面进行热交换，从而降低消声管道内气体的温度。外壁与内壁之间存在的间隙的宽度小于进气管的管径，因而高温的气体经进气管流动至第一导管时，流经间隙进入以及消声腔内的气体会形成较强的气流扰动。再加之第一导管位于其出气端的横截面积最大，因而气体经出气端进入一级消声腔时，气体形成急剧的气旋涡流；该气旋涡流与第一喷淋部喷出的水雾充分混合，可以提升气体的冷却效果。
[0022]本申请提供一种抗性消声器及船，其另一改进方案的有益效果：
[0023]被冷却的高温排气通过第二导管和第三导管进入三级消声腔，由于第二导管长度不一的特征，使得三级消声腔沿轴向方向每个横截面都形成涡流，从而在腔内形成立体多旋流空间，热排气和气化水雾充分混合，在三级消声腔内水蒸气达到饱和状态且分布均匀，腔内的温度场也相对均匀无局部高温出现。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗性消声器，其特征在于，包括：壳体(100)；消声管道(200)，沿其轴向穿设至所述壳体(100)内，且其外壁(510)与所述壳体(100)的内壁(520)形成冷却腔(300)；所述消声管道(200)包括进气管(210)及出气管(220)，所述进气管(210)的一端与所述出气管(220)的一端均伸出所述壳体(100)；第一隔板(420)，其沿所述消声管道(200)的径向设置于所述消声管道(200)内，所述第一隔板(420)的侧壁连接至所述消声管道(200)的内壁(520)，将所述消声管道(200)的内部分隔为一级消声腔(230)及次级消声腔；所述进气管(210)连通至所述一级消声腔(230)，所述出气管(220)连通至所述次级消声腔；微穿孔管(400)，沿其轴向设置于所述次级消声腔内，并一端连接至所述第一隔板(420)；所述微穿孔管(400)开设有至少两个微孔(410)，所述微孔(410)沿所述微穿孔管(400)的轴向和周向排布；锥形的第一导管(500)，沿其轴向设置于所述一级消声腔(230)内，其包括外壁(510)及内壁(520)，所述外壁(510)与所述内壁(520)之间存在间隙(530)，所述间隙(530)连通至所述进气管(210)；沿远离所述进气管(210)的方向，所述第一导管(500)的横截面积增大；以及第一喷淋部(340)，其伸入至所述一级消声腔(230)内喷水。2.根据权利要求1所述的抗性消声器，其特征在于，还包括：第二隔板(430)，其沿所述消声管道(200)的径向设置于所述次级消声腔内，所述第二隔板(430)的侧壁连接至所述消声管道(200)的内壁(520)，将所述次级消声腔分隔为二级消声腔(240)及三级消声腔(250)；所述微穿孔管(400)设置于所述二级消声腔(240)内，所述微穿孔管(400)的一端连接至所述第一隔板(420)，其另一端连接至所述第二隔板(430)。3.根据权利要求2所述的抗性消声器，其特征在于，还包括：至少一个第二导管(600)，其连接至所述第二隔板(430)，所述第二导管(600)的一端连通至所述二级消声腔(240)，其另一端连通至所述三级消声腔(250)；所述第二导管(600)的一端为弯曲管段(610)，所述弯曲管段(610)位于所述三级消声腔(250)内，并朝远离所述微穿孔管(400)的轴向弯曲。4.根据权利要求3所述的抗性消声器，其特征在于，抗性消声器包括两个以上所述第二导管(600)时，所述第二导管(600)环绕所述微穿孔管(400)的轴向圆周阵列。5.根据权利要求3所述的抗性消声器，其特征在于，还包括：第二喷淋部(350)，其伸入至所述三级消声腔(250)内喷水；所述第二喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫超群，陈永辉，童宗鹏，朱晓健，姜小荧，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：新型
国别省市：