本實用新型涉及微型發(fā)動機組領(lǐng)域,具體而言,涉及渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)及渦輪發(fā)動機機組。
背景技術(shù):
單兵作為重要的作戰(zhàn)單元,其攜帶的智能化和信息化裝備越來越多,單兵系統(tǒng)包括高精度瞄具的火工系統(tǒng)、火控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、導航定位系統(tǒng)、偵查系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及生命保障系統(tǒng)等。同時,單兵攜行發(fā)電機組為裝備提供供電保障。微型發(fā)電機組輕量化和靜音技術(shù)是解決部隊在野戰(zhàn)無市電條件下單兵及戰(zhàn)斗班組通信、戰(zhàn)斗、攜行裝備等供電保障問題最有效的手段。因此,世界各軍事強國都在爭先發(fā)展微型高密度發(fā)電機組,滿足單兵作戰(zhàn)需求。渦輪發(fā)電機組由于轉(zhuǎn)速高,功率密度大,是目前發(fā)電機組微型化發(fā)展的主要方向,但渦輪發(fā)動機排氣速度大,噪聲大,嚴重影響了渦輪發(fā)電機組的推廣。因此本實用新型專利提出了一種渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu),滿足渦輪發(fā)動機高流速排氣降噪要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu),其能實現(xiàn)降低排氣速度,減小再生噪聲。
本實用新型的另一目的在于提供一種渦輪發(fā)動機機組,其能實現(xiàn)降低排氣速度,減小再生噪聲。
本實用新型提供一種技術(shù)方案:
一種渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu),應用于渦輪發(fā)動機,所述渦輪發(fā)動機上設(shè)置有排氣口,所述渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)包括殼體和隔離結(jié)構(gòu),所述隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述殼體內(nèi)部,并且所述隔離結(jié)構(gòu)和所述殼體共同形成擴散空腔和與所述擴散空腔連通的導向通道,所述殼體上還開設(shè)有進氣口和出氣口,所述進氣口與所述擴散空腔連通并且所述進氣口用于與所述排氣口連接,所述導向通道遠離所述擴散空腔的一端與所述出氣口連通,所述進氣口的面積小于所述出氣口的面積,所述導向通道的其中一段的導向方向與所述進氣口的朝向方向形成夾角。
進一步地,所述導向通道朝向第一方向延伸,所述第一方向與所述進氣口的朝向方向相垂直。
進一步地,所述隔離結(jié)構(gòu)包括第一隔離罩和第二隔離罩,所述第一隔離罩罩設(shè)于所述殼體內(nèi)部靠近所述進氣口的一側(cè),并且所述第一隔離罩與所述殼體共同形成第一導向通道,所述第二隔離罩罩設(shè)于所述第一隔離罩,并且第二隔離罩靠近所述第一隔離罩一側(cè)與所述第一隔離罩和殼體共同形成第二導向通道,所述第二隔離罩遠離所述第一隔離罩的一側(cè)與所述殼體形成第三導向通道。
進一步地,所述第一導向通道、所述第二導向通道和所述第三導向通道并排設(shè)置,并且所述第一導向通道的長度小于所述第二導向通道的長度,所述第二導向通道的長度小于所述第三導向通道的長度。
進一步地,所述第一隔離罩和所述第二隔離罩遠離所述擴散空腔的一端相平。
進一步地,所述進氣口靠近于所述第一導向通道靠近所述擴散空腔的一端設(shè)置。
進一步地,所述第一隔離罩和所述第二隔離罩的截面均呈U形,并且所述第一隔離罩與所述第二隔離罩之間的距離與所述第二隔離罩與殼體之間的距離相等。
進一步地,所述隔離結(jié)構(gòu)還包括多個隔離件,多個所述隔離件分別設(shè)置于所述第一導向通道、所述第二導向通道和所述第三導向通道內(nèi)部,并且多個所述隔離件分別將所述第一導向通道、所述第二導向通道和所述第三導向通道分為多個所述導向通道。
進一步地,多個所述隔離件的長度相同,并且多個所述隔離件遠離所述擴散空腔的一端相平。
一種渦輪發(fā)動機機組,包括渦輪發(fā)動機和渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu),所述渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)包括殼體和隔離結(jié)構(gòu),所述隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述殼體內(nèi)部,并且所述隔離結(jié)構(gòu)和所述殼體共同形成擴散空腔和與所述擴散空腔連通的導向通道,所述殼體上還開設(shè)有進氣口和出氣口,所述進氣口與所述擴散空腔連通并且所述進氣口用于與所述排氣口連接,所述導向通道遠離所述擴散空腔的一端與所述出氣口連通,所述進氣口的面積小于所述出氣口的面積,所述導向通道的其中一段的導向方向與所述進氣口的朝向方向形成夾角。所述渦輪發(fā)動機具有排氣口,所述渦輪發(fā)動機與所述殼體連接并使得所述排氣口與所述進氣口連接。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實用新型提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)及渦輪發(fā)動機機組的有益效果是:
本實用新型提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)及渦輪發(fā)動機機組設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)和殼體共同形成的擴散空腔和與擴散空腔連通的導向通道,并且殼體上開設(shè)有進氣口和出氣口,進氣口用于和渦輪發(fā)動機的排氣口連接,出氣口與導向通道遠離擴散空腔的一端連通,渦輪發(fā)動機排氣通過排氣口將排出的排氣導向至擴散空腔,并且排氣于擴散空腔中聚集并通過導向通道導出,由于進氣口的朝向與導向通道的其中一段的導向方向形成夾角,所以在排氣排出前會沖擊渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁損失一部分速度,實現(xiàn)排氣的減速,并且出氣口的面積大于進氣口的面積,使得通過增大出氣口的排量降低排氣的速度,經(jīng)過多次對排氣的速度的削減,使得排氣的速度大幅度降低,即,降低了排氣產(chǎn)生的噪聲,滿足渦輪發(fā)動機高流速排氣降噪要求。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實用新型的第一實施例提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的第一實施例提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)的第一視角的剖視圖;
圖3為本實用新型的第一實施例提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)的第二視角的剖視圖;
圖4為本實用新型的第二實施例提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)的第三視角的剖視圖。
圖標:10-渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu);100-殼體;110-擴散空腔;120-導向通道;130-進氣口;140-出氣口;200-隔離結(jié)構(gòu);210-第一隔離罩;220-第二隔離罩;231-第一導向通道;232-第二導向通道;233-第三導向通道;240-隔離件。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,“設(shè)置”、“連接”等術(shù)語應做廣義理解,例如,“連接”可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接連接,也可以通過中間媒介間接連接,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
下面結(jié)合附圖,對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。
第一實施例
請參閱圖1,本實施例中提供了一種渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10,其應用于渦輪發(fā)動機(圖未示),其中渦輪發(fā)動機的排氣速度比較大,造成的排氣噪音也特別大,通過將渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10與渦輪發(fā)動機相連接,能大幅度降低渦輪發(fā)動機的排氣速度,并能大幅度降低排氣產(chǎn)生的再生噪聲,能滿足渦輪發(fā)動機高流速降噪的要求。
其中,渦輪發(fā)動機上設(shè)置有排氣口(圖未示),渦輪發(fā)動機通過排氣口排氣,渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10用于連接于排氣口,并且渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10用于將排氣口排出的排氣降速,以達到降低再生噪聲的目的,即渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10能滿足渦輪發(fā)動機降噪的需求。
請結(jié)合參閱圖1和圖2,渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10包括殼體100和隔離結(jié)構(gòu)200。其中,隔離結(jié)構(gòu)200設(shè)置于殼體100的內(nèi)部,并且隔離結(jié)構(gòu)200和殼體100共同形成擴散空腔110和導向通道120。其中導向通道120與擴散空腔110連通,擴散空腔110用于匯集排氣,排氣于擴散空腔110中擴散并導向至導向通道120,通過導向通道120將排氣導出殼體100。
另外,殼體100上還開設(shè)有進氣口130和出氣口140,進氣口130連通于擴散空腔110,并且進氣口130用于與排氣口連接,以使得從排氣口排出的排氣能通過進氣口130進入至擴散空腔110中,以使排氣能在擴散空腔110中擴散開,能在一定程度上降低排氣的排出速度。導向通道120遠離擴散空腔110的一端與出氣口140連通,即,其中出氣口140與導向通道120連通,并且出氣口140位于導向通道120遠離擴散空腔110的一端。通過進氣口130導入至擴散空腔110的排氣在擴散空腔110中充分擴散并通過擴散空腔110導向至導向通道120,導入至導向通道120的排氣通過導向通道120導向并通過出氣口140導出。
其中,進氣口130的面積小于出氣口140的面積,其中,排氣口的排氣量于進氣口130導入至擴散空腔110的導入量相同。當排氣口的排氣量和出氣口140的排氣量相同的情況下,即,當進氣口130的進氣量和出氣口140的排氣量相同的情況下,由于出氣口140的面積大于進氣口130的面積,使得出氣口140的排氣速度低于進氣口130的進氣速度,即,出氣口140的排氣速度低于排氣口的排氣速度,即完成了排氣速度的降低,并同時完成了排氣再生噪聲的降低。
進一步地,導向通道120的其中一段的導向方向與進氣口130的朝向方向形成夾角。即,排氣在通過進氣口130進入擴散空腔110具有一個流動方向,在擴散空腔110和導向通道120對排氣進行導向時會改變排氣的流動方向,即,排氣會沖擊擴散空腔110或者導向通道120的內(nèi)周壁,使得排氣損失一部分速度,即在一定程度上對排氣進一步地降速。
通過使得進氣口130的面積小于出氣口140的面積,改變了排氣的排出量,降低了排氣的速度,并降低了排氣的再生噪聲。并通過導向通道120的其中一段的導向方向與進氣口130的朝向形成一定的角度使得排氣在導向時會沖擊導向通道120的內(nèi)壁或者擴散空腔110的內(nèi)壁,使得排氣損失一部分的速度,即進一步降低了排氣的速度,并降低了再生噪聲。
在本實施例中,導向通道120的朝向第一方向延伸,即導向通道120沿第一方向?qū)⑴艢鈱蛑脸鰵饪?40,并由出氣口140導出。并且第一方向與進氣口130的朝向方向相垂直。即,在本實施例中,進氣口130的朝向方向與導向通道120相垂直,使得通過進氣口130導入至擴散空腔110的排氣會直接沖擊擴散空腔110的內(nèi)壁,并于擴散空腔110中充分擴散之后通過導向通道120導向至出氣口140,并通過出氣口140導出。
需要說明的是,上述提出的進氣口130的朝向方向和導向通道120的延伸方向的第一方向相垂直指代的是,導向通道120靠近擴散空腔110的一端的導向方向與進氣口130的朝向方向接近垂直的狀態(tài),也可以具有一定的偏差。
應當理解,在其他實施例中,導向通道120也可以不為沿第一方向延伸,導向通道120也可以是蛇形或者折形等形狀的導向通道120,使得排氣在導向通道120中多次的沖擊導向通道120的內(nèi)壁,以降低排氣的排出速度,并降低排氣的再生噪聲。
請結(jié)合參閱圖3和圖4,隔離結(jié)構(gòu)200包括第一隔離罩210和第二隔離罩220,第一隔離罩210罩設(shè)于殼體100內(nèi)部靠近進氣口130的一側(cè),并且第一隔離罩210與殼體100共同形成第一導向通道231,第一導向通道231靠近于進氣口130。第二隔離罩220罩設(shè)于第一隔離罩210,并且第二隔離罩220靠近第一隔離罩210一側(cè)與第一隔離罩210和殼體100共同形成第二導向通道232,另外,第二隔離罩220遠離第一隔離罩210的一側(cè)與殼體100形成第三導向通道233。
其中,第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233均沿第一方向延伸,即,第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233并排設(shè)置。另外,在本實施例中,第二隔離罩220的長度大于第一隔離罩210的長度,使得第一導向通道231的長度小于第二導向通道232的長度,第二導向通道232的長度小于第三導向通道233的長度,以使得排氣在擴散空腔110中充分擴散之后分別經(jīng)過第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233中導出時,能保證通過第一導向通道231的氣流、通過第二導向通道232的氣流以及通過第三導向通道233的氣流的流動速度相同,保證減速降噪的效果。
進一步地,在本實施例中,第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233遠離擴散空腔110的一端相平,即,使得第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233靠近擴散空腔110的一端形成位置差。并且,進氣口130靠近于第一導向通道231靠近擴散空腔110的一端設(shè)置。由于通過進氣口130導入至擴散空腔110的排氣在擴散空腔110中的各個位置上的速度不同,通過第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233對排氣導向時能使排氣能在相應的位置進入第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233,保證進入至第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233的排氣的速度相同,即能保證通過第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233導出排氣并產(chǎn)生相同的降噪效果。
在本實施例中,采用流體仿真分析技術(shù)分析并得到處于各個位置上的第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233的適當?shù)拈L度,保證通過第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233導出的排氣的排出速度大致相同并且產(chǎn)生的降噪效果也大致相同,保證渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10的降噪效果。
另外,在本實施例中,第一隔離罩210和第二隔離罩220的截面均呈U形,并且第一隔離罩210和第二隔離罩220之間的距離與第二隔離罩220與殼體100之間的距離相等。即,第二導向通道232和第三導向通道233的寬度相等,以使得通過第二導向通道232和第三導向通道233排出的排氣的排量大致相同,能保證第二導向通道232和第三導向通道233的降噪效果相同。另外,在本實施例中,第一導向通道231的寬度大于第一隔離罩210和第二隔離罩220之間的距離,并使得第一導向通道231的排量與第二導向通道232的排量相同,既保證第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233的降噪效果相同。
進一步地,在本實施例中,隔離結(jié)構(gòu)200還包括多個隔離件240,多個隔離件240分別設(shè)置于第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233內(nèi)部,并且多個隔離件240將第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233分為多個導向通道120。即在本實施例中,導向通道120的形成由殼體100、隔離件240并分別和第一導向通道231、第二導向通道232和第三導向通道233共同形成,并且在本實施例中導向通道120為多個,多個導向通道120分別連通于擴散空腔110。
另外,在本實施例中,多個隔離件240的長度相同,并且隔離件240的長度小于第一隔離罩210的長度。并且多個隔離件240遠離擴散空腔110的一端相平,并且多個隔離件240遠離擴散空腔110的一端與第一隔離罩210和第二隔離罩220相平。以使得隔離件240于第二導向通道232和第三導向通道233中形成的通道的長度相同,由于第二隔離罩220的長度大于第一隔離罩210的長度,使得多個隔離件240靠近擴散空腔110的一端分別與第一隔離罩210和第二隔離罩220靠近擴散空腔110的一側(cè)具有間距,并使得第一隔離罩210、第二隔離罩220和殼體100共同形成了分別與多個隔離件240連通的短空腔(圖未標),其中短空腔能保證進入到多個隔離件240中的氣流更穩(wěn)定,保證排氣的順暢性,進一步降低渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10排氣的再生噪聲。
并且,在本實施例中,多個隔離件240之間形成的導向通道120的寬度大致相同,使得多個導向通道120的排量大致相同,并能使得各個導向通道120的降噪效果一致,使得整體的降噪效果良好。
本實施例中提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10通過設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)200和殼體100共同形成的擴散空腔110和與擴散空腔110連通的導向通道120,并且殼體100上開設(shè)有進氣口130和出氣口140,進氣口130用于和渦輪發(fā)動機的排氣口連接,出氣口140與導向通道120遠離擴散空腔110的一端連通,渦輪發(fā)動機排氣通過排氣口將排出的排氣導向至擴散空腔110,并且排氣于擴散空腔110中聚集并通過導向通道120導出,由于進氣口130的朝向與導向通道120的其中一段的導向方向形成夾角,所以在排氣排出前會沖擊渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10的內(nèi)壁損失一部分速度,實現(xiàn)排氣的減速,并且出氣口140的面積大于進氣口130的面積,使得通過增大出氣口140的排量降低排氣的速度,經(jīng)過多次對排氣的速度的削減,使得排氣的速度大幅度降低,即,降低了排氣產(chǎn)生的噪聲,滿足渦輪發(fā)動機高流速排氣降噪要求。
第二實施例
本實施例中提供了一種渦輪發(fā)動機機組(圖未示),其包括渦輪發(fā)動機(圖未示)和第一實施例中提供的渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10。渦輪發(fā)動機上設(shè)置有排氣口(圖未示),并且排氣口與進氣口130連接,以使得通過排氣口排出的排氣能通過進氣口130進入至擴散空腔110中,并在擴散空腔110中充分擴散之后通過導向通道120導向至出氣口140,并通過出氣口140導出。其中,通過渦輪發(fā)動機排氣降噪結(jié)構(gòu)10能對渦輪發(fā)動機機組起到降低排氣速度以及降噪的功能。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。