ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА Российский патент 1995 года по МПК F01D1/02 

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к области глушения звуковых колебаний, распространяющихся в канале с движущейся средой, например в качестве глушителя шума насосов, воздуховодных машин, компрессоров, вентиляторов.

Известен глушитель звуковых колебаний, содержащий канал, облицованный группами одинаковых резонаторов [1]
Недостатком известного глушителя является необходимость применения резонатора больших объемов. Кроме того, такой глушитель не эффективен в частотной области, лежащей ниже частоты резонанса резонаторов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является глушитель шума, содержащий канал для движущейся среды, облицованный резонаторами, и имеющий впускное и выпускное отверстия [2]
Недостатком известного глушителя является необходимость применения резонаторов больших объемов, а также значительное гидродинамическое (аэродинамическое) сопротивление потоку движущейся среды из-за наличия резкого расширения сечения канала.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.

Канал с движущейся средой имеет участок с поперечной площадью меньшей, чем площадь впускного и выпускного отверстия, в который преимущественно выведены горла резонаторов. Наличие этого участка в канале с движущейся средой повышает акустическое сопротивление глушителя, что создает звукоизоляцию на частотах, лежащих ниже рабочих частотных диапазонов резонаторов. Кроме того, расположение входных отверстий горл резонаторов на этом участке повышает эффективность резонаторов или при заданной эффективности позволяет снизить габаритные размеры глушителя.

Наличие участка с меньшей площадью в канале с движущейся средой приводит также к повышению скорости движущейся среды, что увеличивает входное акустическое сопротивление резонаторов и, как следствие, приводит к снижению эффективности их работы. Для снижения входного акустического сопротивления резонаторов и предотвращения нежелательного влияния движущейся среды на их работу горла резонаторов могут быть выполнены в виде трубок овального, круглого и прямоугольного сечения, плоскость входных сечений которых параллельна продольной оси канала, при этом большая ось овального или большая сторона прямоугольного входных сечений отверстий направлены вдоль продольной оси канала и/или выполнены в виде трубок, плоскость входных сечений отверстий которых перпендикулярна продольной оси канала.

На фиг. 1 представлен продольный разрез глушителя, канал которого облицован резонаторами, причем горла резонаторов выведены в участок с меньшей площадью; на фиг. 2 продольный разрез глушителя, в котором участок с меньшей площадью образуется введением в облицованный резонаторами канал дополнительной группы резонаторов.

Глушитель содержит канал 1 с движущейся средой, облицованный одиночными резонаторами 2 или группами одинаковых резонаторов 3, впускное 4 и выпускное 5 отверстия, причем горла резонаторов 2 и 3 выведены в участок 6 с поперечной площадью меньшей, чем площадь впускного 4 и выпускного 5 отверстий, и выполнены в виде трубок овального 7, кpуглого 8 и прямоугольного 9 сечений, плоскость входных сечений отверстий которых параллельна продольной оси канала, и/или в виде трубок 10, плоскость входных сечений отверстий которых перпендикулярна продольной оси канала.

Глушитель работает следующим образом. Звуковые колебания, распространяющиеся по каналу 1 с движущейся средой в направлении от впускного отверстия 4 до выпускного отверстия 5 испытывают затухание из-за наличия на участке 6 с меньшей площадью и в канале 1 среды с отрицательной сжимаемостью, которая создается при колебаниях среды в горах 7, 8, 9, 10 резонаторов 2, 3 на резонансных и зарезонансных частотах. Участок 6 повышает акустическое сопротивление глушителя и создает дополнительную звукоизоляцию, не зависящую от частоты звуковых колебаний.

Использование: в промышленной акустике, в частности в технике глушения звуковых колебаний, распространяющихся в канале с движущейся средой. Сущность изобретения: глушитель содержит канал 1 с движущейся средой, облицованный одиночными резонаторами 2 или группами одинаковых резонаторов 3, впускное 4 и выпускное 5 отверстия, причем горла резонаторов 2 и 3 выведены в участок 6 с поперечной площадью меньшей, чем площадь впускного 4 и выпускного 5 отверстий, и выполнены в виде трубок овального 7, круглого 8 и прямоугольного 9 сечений, плоскость входных сечений отверстий которых параллельна продольной оси канала, и/или в виде трубок 10, плоскость входных сечений отверстий которых перпендикулярна продольной оси канала. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА, содержащий канал с движущейся средой, облицованный одиночными резонаторами или группами одинаковых резонаторов, имеющий впускное и выпускное отверстия, отличающийся тем, что канал имеет участок с поперечной площадью, меньшей, чем площадь впускного и выпускного отверстий, причем эффективность глушения, создаваемая каналом и участком с меньшей площадью, определяется из следующей зависимости:

где S площадь сечения впускного и выпускного отверстий;
S₀ площадь сечения участка канала с поперечной площадью, меньшей площади впускного и выпускного отверстия;
b₀ длина участка с меньшей площадью;
b общая длина глушителя. 2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что горла одиночных резонаторов или групп одинаковых резонаторов выведены в участок с меньшей площадью. 3. Глушитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что горла резонаторов могут быть выполнены в виде трубок овального, круглого и прямоугольного сечений, плоскость входных отверстий которых параллельна продольной оси канала, причем большая ось овального или большая сторона прямоугольного входных сечений отверстий направлена вдоль продольной оси канала, а диаметр круглого отверстия, или большая ось овального отверстия, или большая сторона прямоугольного отверстия определяется из следующей зависимости:

где u скорость движущейся среды;
f₀ частота резонанса резонаторов,
и/или горла резонаторов выполнены в виде трубок, плоскость входных сечений отверстий которых перпендикулярна продольной оси канала.