本发明专利技术提供一种低噪声的水下合成射流激励器发生装置，包括第一空腔、隔声环、第二空腔、放气阀、基座、振动杆、电磁激振器、支撑杆、第一减振器、第一底座、第二减振器、第二底座，第一空腔连接隔声环的一端，隔声环的另一端连接第二空腔，放气阀安装在第二空腔的外部，第二空腔的底部粘接基座，基座的一端连接振动杆，振动杆的另一端连接电磁激振器，电磁激振器连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端连接第一减振器，第一减振器另一端连接第一底座，第一底座的另一端连接第二减振器，第二减振器的另一端连接第二底座；该装置利用不同空腔面积比对电磁激励器产生的振荡进行放大，提高了吸入和喷出流动的强度与速度，是新型的水下合成射流激励器。流激励器。流激励器。
【技术实现步骤摘要】
一种低噪声的水下合成射流激励器发生装置
[0001]本专利技术涉及一种低噪声的水下合成射流激励器发生装置，属于声学测量领域。
技术介绍
[0002]合成射流是一种常见的高速空气动力学中应用的主动流动控制技术，它通过对近壁面的流动进行微扰，进而引起宏观流动的变化，从而达到流动控制的目的。合成射流激励器的结构有振动膜、单空腔振动膜、双空腔振动膜等形式。这些振动膜在激励电压的驱动下进行周期性往复运动，使流体从腔口“吸入”和“喷出”，增加了近壁面边界层内流体的动能，有效抑制了边界层的分离。由于吸入和喷出流体在一个周期内的质量为零，但动量不为零，故合成射流技术也称作零质量射流技术。
[0003]近年来，利用合成射流技术对水下航行器进行流动控制进而减少其水动力噪声是一个研究的热点。但是，在水中不能直接应用像空气中那样的合成射流激励器，这是因为空气中振动膜所负载的流体为空气，空气的密度很低且属于不导电介质，故合成射流激励器的振动膜不必考虑耐压和漏电等问题。由于水是重质流体，在水中应用的合成射流激励器振动膜必须有很好的强度，以负载流体的静压力。同时，水也是弱导电介质，要考虑振动膜的绝缘特性。再者，振动膜以低频正弦波振动时会在水中产生特定频率的声波，这会破坏潜艇的声隐身性能。
[0004]综上所述，设计并制作可在水中使用的合成射流激励器，就成为利用合成射流抑制水动力噪声研究过程中急需解决的一个关键问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了提供一种低噪声的水下合成射流激励器发生装置，该装置利用不同空腔面积比对电磁激励器产生的振荡进行放大，提高了吸入和喷出流动的强度与速度，是新型的水下合成射流激励器。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：包括第一空腔、隔声环、第二空腔、放气阀、基座、振动杆、电磁激振器、支撑杆、第一减振器、第一底座、第二减振器、第二底座，第一空腔连接隔声环的一端，隔声环的另一端连接第二空腔，放气阀安装在第二空腔的外部，第二空腔的底部粘接基座，基座的一端连接振动杆，振动杆的另一端连接电磁激振器，电磁激振器连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端连接第一减振器，第一减振器的另一端连接第一底座，第一底座的另一端连接第二减振器，第二减振器的另一端连接第二底座。
[0007]进一步地，第一空腔为圆柱壳构造，第一空腔前端开口；第二空腔为圆柱壳构造，第二空腔前部开圆孔，底部为极薄不锈钢板；第一空腔的内径与隔声环的内径以及第二空腔前部圆孔的内径相等。
[0008]进一步地，隔声环为双层圆柱壳构造，材质为聚四氟乙烯，夹层内部填充橡胶粒和铅粒。
[0009]进一步地，放气阀安装在第二空腔的侧部或底部，利用放气阀将第二空腔中的气
体全部排出。
[0010]进一步地，基座为薄圆柱构造，中间为带螺纹的通孔。
[0011]进一步地，振动杆为经过淬火的丝杠。
[0012]进一步地，第一减振器为空气弹簧减振器；第二减振器为橡胶弹簧减振器。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的有益之处在于：首先，利用第一空腔、隔声环和第二空腔组成了合成射流激励器的吸入和喷出机构，通过在第二空腔底部的电磁激振器施加往复运动，使第一空腔、隔声环和第二空腔内的流体周期性的吸入和喷出，实现了水下合成射流，由于第二空腔的底部为极薄不锈钢板，提高了振动膜抵抗静水压力的能力，规避了类似空气中振动膜的承压问题，因此，这是一种新型的水下合成射流激励器；其次，第二空腔的底面积远大于第一空腔开口处的面积，第一空腔的开口会放大在第二空腔底部产生的流体振荡，使得在第二空腔底部因电磁激振器往复运动产生的吸入和喷出效应会在第一空腔的开口处放大，从而在第一空腔的开口处形成幅度更大的吸入和喷出效应，满足水下合成射流的动量需求，也即在第二空腔底部微弱的振荡效应，就可在第一空腔的开口处形成幅度和强度更大的吸入和喷出效应；再次，通过在第二空腔底部的极薄不锈钢板处利用电磁激振器产生往复运动形成振荡激励，因电磁激振器的激励强度大，能够满足重质流体带来的高静压力要求，而且电磁激振器的振荡形式可因输入信号而调节，使得合成射流激励器能够满足工程需求；最后，该水下合成射流激励器产生装置能够避免类似空气中振动膜激励所产生的额外噪声干扰，因为第一空腔、隔声环、第二空腔的内部为水，外部为空气，属于软边界的声学波导，不能传播平面波，加上第一空腔的内径小，第一阶简正波的频率很高，远高于电磁激振器工作的频率，这使得在第一空腔内不存在电磁激振器激励极薄不锈钢板所产生的辐射噪声信号，因此，不会在水下合成射流的声场中带来额外的噪声干扰。
[0014]本专利技术的有益之处还在于：首先，第一减振器为空气弹簧减振器、第二减振器为橡胶弹簧减振器，空气弹簧减振器的隔振频率很低，能够很好地对电磁激振器的振动进行衰减，橡胶弹簧减振器的特点在于损耗因子大、减振能力强，能够对电磁激振器的振动做进一步的衰减，而且减振器
‑
底座
‑
减振器
‑
底座这种结构属于浮筏减振系统，可在很大程度上减少电磁激振器所带来的振动影响；其次，合成射流技术的吸入和喷出频率可随着电磁激振器的工作频率进行调整，因为电磁激振器的频率最低可达几赫兹，最高可达几千赫兹，因此，该水下合成射流的产生装置具有很宽的频率调节范围，而且此结构避免了在极薄不锈钢板处施加电压，不必考虑水这种导电介质的绝缘问题；最后，在第二空腔外面安装的放气阀，可有效排出第一空腔、隔声环以及第二空腔里的气体，避免了水下合成射流激励器在使用过程中因为水中掺有气泡所带来的空化及噪声效应。
附图说明
[0015]图1为一种低噪声的水下合成射流发生装置的侧视图；
[0016]图2为一种低噪声的水下合成射流发生装置的俯视图；
[0017]图3为隔声环的示意图；
[0018]其中，1为第一空腔、2为隔声环、3为第二空腔、4为放气阀、5为基座、6为振动杆、7为电磁激振器、8为支撑杆、9为第一减振器、10为第一底座、11为第二减振器、12为第二底
座、13为开口、21为铅粒、22为橡胶粒。
具体实施方式
[0019]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0020]本专利技术包括第一空腔1、隔声环2、第二空腔3、放气阀4、基座5、振动杆6、电磁激振器7、支撑架8、第一减振器9、第一底座10、第二减振器11、第二底座12，第一空腔1连接隔声环2的一端，隔声环2的另一端连接第二空腔3的一端，放气阀4安装在第二空腔3的上部，基座5安装在第二空腔3的底部，基座5的另一端连接振动杆6的一端，振动杆6的另一端连接电磁激振器7的一端，电磁激振器7的另一端连接支撑杆8的一端，支撑杆8的另一端连接第一减振器9的一端，第一减振器9的另一端连接第一底座10的一端，第一底座10的另一端连接第二减振器11的一端，第二减振器11的另一端连接第二底座12。
[0021]本专利技术的第一空腔1是圆柱壳结构，在顶部有开口13，开口13的形状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低噪声的水下合成射流激励器发生装置，其特征在于：包括第一空腔、隔声环、第二空腔、放气阀、基座、振动杆、电磁激振器、支撑杆、第一减振器、第一底座、第二减振器、第二底座，第一空腔连接隔声环的一端，隔声环的另一端连接第二空腔，放气阀安装在第二空腔的外部，第二空腔的底部粘接基座，基座的一端连接振动杆，振动杆的另一端连接电磁激振器，电磁激振器连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端连接第一减振器，第一减振器的另一端连接第一底座，第一底座的另一端连接第二减振器，第二减振器的另一端连接第二底座。2.根据权利要求1所述的一种低噪声的水下合成射流激励器发生装置，其特征在于：第一空腔为圆柱壳构造，第一空腔前端开口；第二空腔为圆柱壳构造，第二空腔前部开圆孔，底部为极薄不锈钢板；第一空腔的内径与隔声环的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永伟，周琦，刘文博，康荣军，李季玉，王丹阳，商德江，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。