本發(fā)明涉及消音材料，尤其涉及一種變電站專用的諧波吸聲層、諧波吸聲體及其加工方法。
背景技術(shù)：
1、隨著航空運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展以及人民生活水平的日益提高，民用航空器噪聲適航標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，意味著對噪聲控制技術(shù)提出了新的要求。航空發(fā)動機(jī)噪聲是飛行器的主要噪聲源之一，控制航空發(fā)動機(jī)噪聲可以有效降低飛行器噪聲。另一方面，為了提高民用航空器客艙乘客的舒適性，客艙壁板需要采用隔聲與吸聲材料，可以有效降低客艙內(nèi)的噪聲水平。
2、當(dāng)前在航空噪聲控制領(lǐng)域較常見且技術(shù)成熟的是被動噪聲控制技術(shù)，常見的被動降噪消聲器有?herschel-quincke（hq）管、1/4?波長管和赫姆霍茲消聲器等。hq?管也稱為干涉管，經(jīng)過分支管的聲波相位發(fā)生改變，與主管中的聲波相互干涉，實現(xiàn)對噪聲的控制。
3、為了簡化hq管干涉理論，優(yōu)化hq管布局形式，適應(yīng)航空發(fā)動機(jī)降噪的應(yīng)用場景，同時進(jìn)一步提升hq管的低頻降噪性能，現(xiàn)有技術(shù)中，也是本申請人先前的文獻(xiàn)《亞波長厚度消聲器的設(shè)計與實驗研究》提出了一種半波長管干涉理論，對理論模型進(jìn)行計算分析，對基于半波長管理論的寬頻降噪性能進(jìn)行了初步的探究，最后進(jìn)行實驗驗證，證明了多分支半波管具有良好的寬頻消聲潛力未來的研究中可以將其設(shè)計為一種空間折疊結(jié)構(gòu)聲學(xué)超材料，使得其具有寬頻吸聲效果以及亞波長厚度，使得在各領(lǐng)域降噪中具有更大的潛力。
4、同時以半波管為基本單元，設(shè)計了亞波長吸聲結(jié)構(gòu)，并基于這種吸聲結(jié)構(gòu)提出一種全通風(fēng)降噪解決方案，并通過數(shù)值計算和實驗方法探究了其消聲性能。結(jié)果表明：所設(shè)計的吸聲結(jié)構(gòu)和全通風(fēng)消聲器在?330—460hz?均具有良好的降噪效果。
5、在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)穿孔吸隔聲板對低頻噪聲吸收能力有限，需要通過優(yōu)化孔徑和增加吸聲材料來提升低頻吸收，又針對變電站100hz～500hz低頻諧波噪聲的特點(diǎn)，研發(fā)了一種增強(qiáng)吸收低頻噪聲的諧波吸聲結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種變電站專用的諧波吸聲層、諧波吸聲體及其加工方法，采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的諧波吸聲結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)全頻帶吸聲，并具有更強(qiáng)的諧波吸聲系數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站100hz～500hz低頻諧波噪聲實現(xiàn)有效的吸收。
2、技術(shù)方案：
3、一種變電站專用的諧波吸聲層，包括沿半波長管寬度方向依次等間距排列設(shè)置并且從諧波吸聲層同一端向另一端延伸的100hz半波長管、200hz半波長管、300hz半波長管、400hz半波長管、500hz半波長管、500hz半波長管、400hz半波長管、300hz半波長管、200hz半波長管、100hz半波長管，所述諧波吸聲層的剩余空間還安裝有100hz四分之一波長管、200hz四分之一波長管、300hz四分之一波長管。由于每個半波長管的等效長度不同，這種逐級變化的排布能夠更好地覆蓋不同頻率范圍的噪聲。為了進(jìn)一步提升吸聲性能，在剩余空間內(nèi)安裝了100hz、200hz、300hz的四分之一波長管。四分之一波長管的設(shè)計能增強(qiáng)對低頻的吸聲能力，尤其在100hz以下頻段中，這種配置具有顯著效果。
4、進(jìn)一步地，所述100hz半波長管等效長度為1700mm、200hz半波長管等效長度為850mm、300hz半波長管等效長度為567mm、400hz半波長管等效長度為425mm、500hz半波長管等效長度為340mm。
5、進(jìn)一步地，所述100hz四分之一波長管安裝在諧波吸聲層剩余空間的中間，200hz四分之一波長管、300hz四分之一波長管對稱安裝在100hz四分之一波長管的兩側(cè)。200hz和300hz四分之一波長管分別位于兩側(cè)，這種對稱結(jié)構(gòu)有助于最大限度地均勻吸聲。
6、進(jìn)一步地，所述100hz四分之一波長管的等效長度為850mm，200hz四分之一波長管的等效長度為425mm，300hz四分之一波長管的等效長度為283mm。
7、進(jìn)一步地，所述100hz四分之一波長管、200hz四分之一波長管、300hz四分之一波長管均呈卷曲折疊式分布。為了節(jié)省空間并增加吸聲體的有效表面積，四分之一波長管采用卷曲折疊式設(shè)計。此種設(shè)計能讓吸聲管體積較小，但仍能保持較高的吸聲效率，適合變電站等空間有限的環(huán)境。
8、本發(fā)明還公開了一種變電站專用的諧波吸聲體，包括沿厚度方向依次設(shè)置的孔板、海綿吸聲層、諧波吸聲層、石棉吸聲層、背板外殼，所述諧波吸聲層為上述的諧波吸聲層
9、進(jìn)一步地，石棉吸聲層的厚度為3mm。
10、本發(fā)明還公開了一種變電站專用的諧波吸聲體的加工方法，包括以下步驟：
11、1）將海綿吸聲層、諧波吸聲層、石棉吸聲層，依次壓進(jìn)背板外殼；
12、2）點(diǎn)焊孔板到背板外殼。
13、有益效果：采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的諧波吸聲結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)全頻帶吸聲，并具有更強(qiáng)的諧波吸聲系數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站100hz～500hz低頻諧波噪聲實現(xiàn)有效的吸收。
1.一種變電站專用的諧波吸聲層，其特征在于，包括沿半波長管寬度方向依次等間距排列設(shè)置并且從諧波吸聲層同一端向另一端延伸的100hz半波長管、200hz半波長管、300hz半波長管、400hz半波長管、500hz半波長管、500hz半波長管、400hz半波長管、300hz半波長管、200hz半波長管、100hz半波長管，所述諧波吸聲層的剩余空間還安裝有100hz四分之一波長管、200hz四分之一波長管、300hz四分之一波長管。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變電站專用的諧波吸聲層，其特征在于，所述100hz半波長管等效長度為1700mm、200hz半波長管等效長度為850mm、300hz半波長管等效長度為567mm、400hz半波長管等效長度為425mm、500hz半波長管等效長度為340mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站專用的諧波吸聲層，其特征在于，所述100hz四分之一波長管安裝在諧波吸聲層剩余空間的中間，200hz四分之一波長管、300hz四分之一波長管對稱安裝在100hz四分之一波長管的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種變電站專用的諧波吸聲層，其特征在于，所述100hz四分之一波長管的等效長度為850mm，200hz四分之一波長管的等效長度為425mm，300hz四分之一波長管的等效長度為283mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種變電站專用的諧波吸聲層，其特征在于，所述100hz四分之一波長管、200hz四分之一波長管、300hz四分之一波長管均呈卷曲折疊式分布。
6.一種變電站專用的諧波吸聲體，其特征在于，包括沿厚度方向依次設(shè)置的孔板、海綿吸聲層、諧波吸聲層、石棉吸聲層、背板外殼，所述諧波吸聲層為如權(quán)利要求1-5任一所述的諧波吸聲層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種變電站專用的諧波吸聲體，其特征在于，石棉吸聲層的厚度為3mm。
8.一種如權(quán)利要求6或7所述的變電站專用的諧波吸聲體的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：