專利名稱：一種低噪聲氣動(dòng)噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)噴嘴，特別涉及可用于機(jī)械制造中吹氣除塵設(shè)備和航空領(lǐng)域中飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣推進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
氣動(dòng)噴嘴廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中吹氣除塵設(shè)備和航空領(lǐng)域中飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣推進(jìn)裝置中。由噴嘴噴出的高速氣流沖擊到固體表面上會產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊噪聲，因此噪聲污染是氣動(dòng)噴嘴應(yīng)用中存在的最大問題。在沖擊射流噪聲中的很大一部分屬于單頻嘯叫，該噪聲主要是由于噴嘴射流剪切層中的大尺度渦結(jié)構(gòu)沖擊到固體表面，產(chǎn)生了擬序的壓力脈動(dòng)，導(dǎo)致了上行聲波的產(chǎn)生，當(dāng)上行聲波傳播到噴嘴出口邊緣時(shí)，激勵(lì)射流中不穩(wěn)定的剪切層，導(dǎo)致了新的不穩(wěn)定波的產(chǎn)生，由此又誘導(dǎo)了大尺度渦結(jié)構(gòu)，從而形成了聲反饋。目前已有的方法主要是通過在噴嘴出口增加障礙物或采用同軸射流的方法來降低氣動(dòng)噴嘴的沖擊射流噪聲，但效果都不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種低噪聲氣動(dòng)噴嘴，使其不僅結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，而且能有效降低高速氣流的沖擊噪聲。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種低噪聲氣動(dòng)噴嘴，含有噴嘴主體，在所述的噴嘴主體內(nèi)部依次設(shè)有主氣道，漸縮主氣道和噴口，其特征在于在所述的噴口的前端設(shè)有一個(gè)帶有圓柱形空腔的凸臺，沿凸臺的周向布置至少兩個(gè)與圓柱形空腔相連通的微通道。
本發(fā)明的技術(shù)特征還在于所述的微通道的直徑與噴口直徑之比小于10％。所述的微通道沿周向?qū)ΨQ分布，所述的微通道內(nèi)的氣流方向與主氣道垂直。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性進(jìn)步在噴嘴噴口的前緣增加了一個(gè)帶有圓柱形空腔的凸臺，沿凸臺的周向布置了多個(gè)與圓柱形空腔相連通的微通道，氣體通過微通道垂直流入主氣道，改變了噴嘴射流的流場結(jié)構(gòu)，從而減少了射流剪切層中的大尺度渦結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到降低氣流噪聲的作用。由于凸臺突出于噴嘴出口，該結(jié)構(gòu)可以阻止沖擊射流的上傳聲波沿剪切層傳播到噴嘴出口，破壞了聲反饋機(jī)制，從而降低了噴嘴的氣流沖擊噪聲。


圖1為本發(fā)明提供的低噪聲氣動(dòng)噴嘴實(shí)施例的主剖視圖。
圖2為圖1的右視圖。
圖中1-主氣道；2-噴嘴主體；3-微通道；4-噴口；5-圓柱形空腔；6-凸臺；7-漸縮主氣道。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施。
圖1為本發(fā)明提供的低噪聲氣動(dòng)噴嘴實(shí)施例的主剖視圖。本發(fā)明提供的低噪聲氣動(dòng)噴嘴含有噴嘴主體1，其內(nèi)部依次設(shè)有主氣道1，漸縮主氣道7和噴口4，在噴口4前端設(shè)有一個(gè)帶有圓柱形空腔5的凸臺6，沿凸臺的周向布置兩個(gè)或多個(gè)與圓柱形空腔相連通的微通道3(如圖2所示)。微通道3的直徑與噴口直徑之比一般應(yīng)小于10％，微通道3最好沿周向?qū)ΨQ分布，使微通道內(nèi)的氣流方向與主氣道垂直。
使用時(shí)，將噴嘴的主氣道和微通道分別通過連接管道與氣源連接，氣流從主氣道入口進(jìn)入噴嘴，同時(shí)微量高壓空氣通過微通道流入主氣流。兩股氣流融合后可以有效地降低由于氣流沖擊到固體表面形成的沖擊射流噪聲。由于微通道的直徑遠(yuǎn)小于主氣流通道的直徑，因此耗氣量很小，但降噪效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種低噪聲氣動(dòng)噴嘴，含有噴嘴主體(2)，在所述的噴嘴主體內(nèi)部依次設(shè)有主氣道(1)，漸縮主氣道(7)和噴口(4)，其特征在于在所述噴口的前端設(shè)有一個(gè)帶有圓柱形空腔(5)的凸臺(6)，沿凸臺的周向布置至少2個(gè)與圓柱形空腔相連通的微通道(3)。
2.按照權(quán)利要求1所述的低噪聲氣動(dòng)噴嘴，其特征在于所述的微通道的直徑與噴口直徑之比小于10％。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的低噪聲氣動(dòng)噴嘴，其特征在于所述的微通道沿周向?qū)ΨQ分布，所述的微通道內(nèi)的氣流方向與主氣道垂直。
全文摘要
一種低噪聲氣動(dòng)噴嘴，涉及一種可用于機(jī)械制造中吹氣除塵設(shè)備和航空領(lǐng)域中飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣推進(jìn)裝置。本發(fā)明的特征在于在氣動(dòng)噴嘴的噴口前端設(shè)有一個(gè)帶有圓柱形空腔的凸臺，沿凸臺的周向布置兩個(gè)或多個(gè)與圓柱形空腔相連通的微通道。使用時(shí)，氣體通過微通道垂直流入主氣道，改變了噴嘴射流的流場結(jié)構(gòu)，從而減少了射流剪切層中的大尺度渦結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到降低氣流噪聲的作用。由于凸臺突出于噴嘴出口，該結(jié)構(gòu)可以阻止沖擊射流的上傳聲波沿剪切層傳播到噴嘴出口，破壞了聲反饋機(jī)制，從而降低了噴嘴的氣流沖擊噪聲。
文檔編號F02K1/00GK1876242SQ20061008962
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者姚朝暉, 郝鵬飛, 何楓, 楊岱強(qiáng), 侯修洲 申請人:清華大學(xué)