РЕЗОНАНСНЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА Российский патент 1999 года по МПК F01N1/02 

Изобретение относится к области снижения шума аэродинамических источников, в частности глушителей шума, и предназначено для улучшения условий труда.

Известны различные конструкции глушителей шума активного, реактивного и резонансного типов.

Ближайшим аналогом предлагаемого глушителя является резонансный глушитель шума, содержащий корпус с перегородками и крышки с входным и выходным патрубками, каждая перегородка выполнена в форме тора из звукопоглощающего материала (1).

Недостатками данного глушителя является то, что перегородки торов устанавливаются на пути воздушного потока, а следовательно, создают дополнительный подпор потоку. Недостаточная эффективность снижения шума, особенно в области низких частот, обусловлена тем, что радиальные колебания не ослабляются в такой конструкции, а в области высоких частот - малой толщиной стенок перегородок.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности снижения шума во всем нормируемом спектре частот и уменьшение аэродинамического сопротивления глушителя.

Для достижения этого технического результата в резонансном глушителе шума, содержащем корпус с перегородками и крышками с входным и выходным патрубками, каждая перегородка выполнена в форме тора из звукопоглощающего материала, торы сообщаются с воздушным потоком, проходящим через глушитель, через отверстия в конфузоре по всей длине тора. Собственная частота каждого тора связана с объемом полости тора и площадью отверстий в конфузоре соотношением


где f₀ - собственная частота тора, Гц;
V - скорость звука в воздухе, м/с;
n - количество отверстий в конфузоре, сообщающихся с полостью тора;
S - площадь отверстия, м²;
V - объем полости тора, м³;
l - длина горла (толщина стенки конфузора);
δ - поправка на граничные условия на концах отверстия, м.

Расстояние между отверстиями конфузора для каждого тора и длина горла связаны с диаметром отверстия соотношением
t≥3d, l/d ≥ ,
где t - расстояние между центрами отверстий, м;
d - диаметр отверстия, м.

Сужение конфузора в направлении воздушного потока равно углу полного внутреннего отражения для звуковых волн нормируемого спектра частот.

На чертеже изображен предлагаемый глушитель, продольный разрез.

Глушитель шума содержит корпус 1 конической формы с размещенными в нем торами 2, которые крепятся к конфузору 3 с отверстиями 4. К корпусу глушителя крепятся съемная крышка 5 с входным патрубком 6 и уплотнительным кольцом 7, регулировочное устройство 8, задняя крышка 9 с выходным патрубком 10.

Глушитель работает следующим образом.

Воздушный поток, выходящий из выхлопного отверстия пневмоустройства, вентилятора (на чертеже не показан), по патрубку 6 поступает в глушитель. При прохождении потока через конфузор происходит его сжатие, повышение скорости, а следовательно, снижение аэродинамического сопротивления глушителя. Так как конусность конфузора равна углу полного внутреннего отражения, то колебания воздуха в потоке будут согласованы с колебаниями воздуха в торах по волноводу сопротивлению, что и обеспечит их максимальное поглощение. Варьируя параметрами: объемом полости торов, площадью сечения отверстий в конфузоре, толщиной стенки конфузора; в силу принципа суперпозиции колебаний можно создать набор резонаторов, настроенных на широкий спектр возмущения. Параллельная работа отдельных резонаторов обладает тем свойством, что достигается одновременное поглощение широкого спектра колебаний, причем изменение спектрального состава возмущений во времени отдельные гармоники будут поочередно резонировать с различными резонаторами, выходя из одного и входя в резонанс с другим, осуществляя тем самым самонастройку на разные частоты звуковых колебаний.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе:
Авторское свидетельство СССР N 547544, М.кл² F 02 M 35/12, 1977.

Изобретение относится к области снижения шума аэродинамических источников и предназначено для улучшения условий труда. Резонансный глушитель шума содержит корпус с перегородками и крышки с входным и выходным патрубками, причем каждая перегородка выполнена в форме тора из звукопоглощающего материала, торы сообщаются с воздушным потоком, проходящим через глушитель, через отверстия в конфузоре по всей длине тора. Изобретение позволяет повысить эффективность снижения шума в широком диапазоне частот. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Резонансный глушитель шума, содержащий корпус с перегородками и крышки с входным и выходным патрубками, каждая перегородка выполнена в форме тора из звукопоглощающего материала, отличающийся тем, что торы сообщаются с воздушным потоком, проходящим через глушитель, через отверстия в конфузоре по всей длине тора. 2. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что собственная частота каждого тора связана с объемом полости тора и площадью отверстий в конфузоре соотношением


где f₀ - собственная частота тора, Гц;
V - скорость звука в воздухе, м/с;
n - количество отверстий в конфузоре, сообщающихся с полостью тора;
S - площадь отверстия, м²;
v - объем полости тора, м³;
l - длина горла (толщина стенки конфузора) м;
δ - поправка на граничные условия на концах отверстия, м. 3. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что расстояния между отверстиями конфузора для каждого тора и длина горла связаны с диаметром отверстия соотношениями
t ≥ 3d, l/d ≥
где t - расстояние между центрами отверстий, м;
d - диаметр отверстия, м;
4. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что сужение конфузора в направлении воздушного потока равно углу полного внутреннего отражения для звуковых волн нормируемого спектра частот.