一种实现宽频降噪的进气旁通再循环结构

本发明涉及涡轮增压器的进气结构，特别是涉及一种实现宽频降噪的进气旁通再循环结构。

背景技术：

1、近年来，为了满足现代内燃机高动力性、高经济指标的要求，尤其是运输式和工程机械用增压柴油机所提出的在宽广的转速和负荷范围内应保持足够的增压压力以获得满意的低速性能(经济性能及排放指标)的要求，与之相匹配的增压器压气机要在高工况运行的同时还必须拥有较宽的适用流量范围，特别是在小流量时要求达到较高的压比。这样压气机的喘振线必须向小流量方向移动。采用压气机进气旁通再循环系统是拓宽压气机流量范围的有效技术措施，目前已得到广泛地应用。

2、随着设计技术的进步，涡轮增压器不断向着大流量、高压比发展，增压器的噪声问题也日益突出。过大的噪声不仅是设备正常运行的潜在隐患，同时也不利于工作人员的正常工作和生活。大量研究证实，压气机的气动噪声声压级较高，是增压器的主要噪声源之一，降低压气机的气动噪声，便可以有效地减小增压器的整机噪声。而进气旁通再循环结构已被广泛用于离心压气机中，在对压气机进行扩稳的同时，降噪装置的设计也需要考虑。

3、综上所述，现有的涡轮增压器的压气机产生的噪声过大，这增加了设备正常运行的潜在隐患，且不利于工作人员的正常工作和生活，因此需要对离心压气机进行降噪处理。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种实现宽频降噪的进气旁通再循环结构，以解决上述现有技术存在的问题，降低增压发动机的压气机产生的气动噪声，从而降低因噪声过大导致的影响设备正常运行和工作人员正常工作和生活的潜在隐患。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种实现宽频降噪的进气旁通再循环结构，包括：

4、进气旁通再循环结构本体，所述进气旁通再循环结构本体内沿圆周方向加工有进气旁通再循环腔体，进气旁通再循环结构本体内侧面上靠近进气管出气口的一侧开设有进气旁通再循环结构气流进口，所述进气旁通再循环结构本体内侧面上靠近进气管进气口的一侧开设有进气旁通再循环结构气流出口，所述进气旁通再循环结构气流进口和进气旁通再循环结构气流出口均与进气旁通再循环腔体相通；

5、结构传导降噪装置，其设置于所述进气旁通再循环腔体内部，包括设置于靠近进气旁通再循环结构气流出口一端的下游薄膜和设置于靠近进气旁通再循环结构气流进口一端的上游薄膜，所述上游薄膜和下游薄膜之间设有位于所述进气旁通再循环腔体内的结构传导降噪装置外壁；所述结构传导降噪装置外壁、进气旁通再循环结构本体内侧面、上游薄膜和下游薄膜之间形成有柱形空腔，所述柱形空腔内填充有能够降低声抗性的气体或氦气。

6、可选的，所述进气旁通再循环结构本体内侧面为结构传导降噪装置内壁，其外部套设有进气旁通再循环结构外壁，所述进气旁通再循环结构外壁和结构传导降噪装置内壁一端通过进气旁通再循环结构封口固定连接，所述进气旁通再循环结构外壁和结构传导降噪装置内壁另一端均与进气管法兰固定密封连接，所述进气管法兰、进气旁通再循环结构外壁、进气旁通再循环结构封口、结构传导降噪装置内壁之间的空间形成所述进气旁通再循环腔体，所述进气旁通再循环结构气流进口和进气旁通再循环结构气流出口均开设于所述结构传导降噪装置内壁上；所述进气管出气口位于靠近进气管法兰一端，所述进气旁通再循环结构气流进口靠近所述进气旁通再循环结构封口一端；所述结构传导降噪装置外壁、结构传导降噪装置内壁、上游薄膜和下游薄膜之间形成有所述柱形空腔。

7、可选的，所述结构传导降噪装置内壁、进气旁通再循环结构外壁、进气管法兰和结构传导降噪装置同轴设置；所述进气旁通再循环结构气流进口和进气旁通再循环结构气流出口均为圆环形开口。

8、可选的，所述进气旁通再循环腔体内设有多个平行布置的内外壁连接柱，所述内外壁连接柱分别与所述结构传导降噪装置内壁、结构传导降噪装置外壁和进气旁通再循环结构外壁连接。

9、可选的，所述结构传导降噪装置外壁与所述内外壁连接柱固定连接，所述柱形空腔内均匀设有多个与所述结构传导降噪装置外壁平行布置的轻质刚性板，多个轻质刚性板的材料不同，所述轻质刚性板一端与所述上游薄膜连接，另一端与所述下游薄膜连接。由于有多个不同材料的轻质刚性板作为传声介质，这样就会从进气旁通再循环结构气流出口传递出很多列距离不同的声波，这些声波之间的行程差在范围内是连续的，来自主流道的声波、进气旁通再循环腔体内的声波以及通过结构传导装置的声波两两之间发生干涉，这就使得从该发明的进气旁通再循环结构气流出口传递出的声波之间的干涉可以对宽频噪声起到降噪的效果。

10、可选的，所述结构传导降噪装置外壁与所述内外壁连接柱固定连接，所述结构传导降噪装置外壁上设置有多个外壁薄膜，所述结构传导降噪装置内壁上开设有多个与所述外壁薄膜一一对应的环形条孔，所述环形条孔处密封设有内壁薄膜，所述内壁薄膜和对应的外壁薄膜之间通过刚性板连接，所述刚性板与所述结构传导降噪装置内壁的壁面垂直布置。由于进气道主流道的声波对结构传导降噪装置内壁薄膜产生一个激励，通过刚性板传播到外壁薄膜，激发出一列波，与进气旁通再循环结构腔体内的声波发生相消干涉，且可通过合理布置多个径向刚性板的间距，使得进气旁通再循环腔体内的声波每经过一个外壁薄膜便发生一次相消干涉，这样就可实现对峰值噪声多次削弱的作用，加强结构降噪的效果。

11、可选的，所述内外壁连接柱包括导流支柱，所述结构传导降噪装置外壁与进气旁通再循环结构外壁内侧通过多个平行布置的所述导流支柱相连，所述结构传导降噪装置外壁与结构传导降噪装置内壁之间通过多个平行布置的导流支柱相连。

12、可选的，所述内壁薄膜和外壁薄膜平行布置，且所述内壁薄膜和外壁薄膜均为环形薄膜，所述环形薄膜与所述进气旁通再循环结构本体同轴。

13、可选的，所述上游薄膜和下游薄膜平行布置，且所述上游薄膜所在平面与所述内壁薄膜所在平面垂直布置。

14、可选的，所述柱形空腔包括第一柱形空腔和第二柱形空腔，多个所述第一柱形空腔和多个所述第二柱形空腔依次交替布置于进气旁通再循环结构气流进口和进气旁通再循环结构气流出口之间；所述第一柱形空腔处的结构传导降噪装置外壁与所述内外壁连接柱固定连接，所述第一柱形空腔内均匀设有多个与所述结构传导降噪装置外壁平行布置的轻质刚性板，所述轻质刚性板一端与所述上游薄膜连接，另一端与所述下游薄膜连接；所述第二柱形空腔处的结构传导降噪装置外壁与所述内外壁连接柱固定连接，所述第二所述结构传导降噪装置外壁上设置有多个外壁薄膜，所述结构传导降噪装置内壁上开设有多个与所述外壁薄膜一一对应的环形条孔，所述环形条孔处密封设有内壁薄膜，所述内壁薄膜和对应的外壁薄膜之间通过刚性板连接，所述刚性板与所述结构传导降噪装置内壁的壁面垂直布置。

15、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

16、本发明中由于进气旁通再循环结构内部的结构传导装置的存在，压气机产生的气动噪声会通过进气旁通再循环结构气流进口传入进气旁通再循环腔体，经过结构传导降噪装置和进气旁通再循环腔体后，从进气旁通再循环结构气流出口传出。在结构传导降噪装置第一种结构中，由于有多个不同材料的轻质刚性板作为传声介质，这样就会从进气旁通再循环结构气流出口传递出很多列距离不同的声波，这些声波之间的行程差在范围内是连续的，来自主流道的声波、进气旁通再循环腔体内的声波以及通过结构传导装置的声波两两之间发生干涉，这就使得从该发明的进气旁通再循环结构气流出口传递出的声波之间的干涉可以对宽频噪声起到降噪的效果。在结构传导降噪装置的第二种结构中，由于进气道主流道的声波对结构传导降噪装置内壁薄膜产生一个激励，通过刚性板传播到外壁薄膜，激发出一列波，与进气旁通再循环结构腔体内的声波发生相消干涉，且可通过合理布置多个径向刚性板的间距，使得进气旁通再循环腔体内的声波每经过一个外壁薄膜便发生一次相消干涉，这样就可实现对峰值噪声多次削弱的作用，加强结构降噪的效果。