АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА КОЧЕТОВЫХ Российский патент 2017 года по МПК F01N1/24 

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума выхлопа, содержащий впускной патрубок и примыкающий к нему корпус из пористого материала (патент РФ 2298669, F01N 1/24, - прототип).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит основание, выполненное в виде стакана с буртиком в его верхней части, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента из пористого материала в виде цилиндрических внешней и внутренней втулок, верхние основания которых соединены с крышкой, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки, расположенной соосно стакану, втулкам и крышке и имеющей на концах шайбы и гайки, причем отношение высоты всего корпуса (A+C) к высоте втулок из пористого материала B находится в диапазоне оптимальных величин: (A+C)/B=1,5…2,5, а отношение диаметра d внутренней втулки к диаметру D внешней втулки из пористого материала находится в диапазоне оптимальных величин: d/D=0,3…0,7, а отношение толщины b втулок из пористого материала к их высоте B находится в диапазоне оптимальных величин: b/B=0,05…0,1.

Втулки могут быть выполнены на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 Мпа, или из мягкого вспененного пористого шумопоглощающего материала, например вспененного пенополиуретана или пенополиэтилена, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - вариант выполнения цилиндрической внутренней втулки 6 (элемент осевого сечения стенки).

Глушитель шума содержит впускной патрубок 2 и жестко связанный с ним корпус 1. Корпус содержит основание 1, выполненное в виде стакана с буртиком 3 в его верхней части 4, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента 5 и 6 из пористого материала в виде цилиндрических внешней 5 и внутренней 6 втулок, верхние основания которых соединены с крышкой 7, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием 1 цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки 8, расположенной соосно стакану 1, втулкам 5 и 6 и крышке 7 и имеющей на концах шайбы 10 и 11 и гайки 9 и 12. Отношение высоты всего корпуса 1 (A+C) к высоте B втулок 5 и 6 из пористого материала находится в диапазоне оптимальных величин: (A+C)/B=1,5…2,5, а отношение диаметра d внутренней втулки 6 к диаметру D внешней втулки 5 из пористого материала находится в диапазоне оптимальных величин: d/D=0,3…0,7, а отношение толщины b втулок 5 и 6 из пористого материала к их высоте B находится в диапазоне оптимальных величин: b/B=0,05…0,1.

Втулки 5 и 6 могут быть выполнены на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, или из мягкого вспененного пористого шумопоглощающего материала, например вспененного пенополиуретана или пенополиэтилена, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия.

Возможен вариант, когда стенка цилиндрической внутренней втулки 6 (фиг. 2) выполнена в виде двух перфорированных стенок 13 и 14, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 15, прилегающий к одной из стенок 13, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке 14 слой 16 выполнен из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, причем каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%.

В качестве материала звукоотражающего слоя 16 применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированные стенки 13 и 14 попадает на слои 15 и 16. Слой 16 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 16 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 15 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии.

Глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха от пневматического оборудования поступают через впускной патрубок 2, через его отверстие в корпус 1. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия втулок 5 и 6 из пористого материала, а эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса и втулок и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит основание, выполненное в виде стакана с буртиком в его верхней части, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента из пористого материала в виде цилиндрических внешней и внутренней втулок, верхние основания которых соединены с крышкой, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки, расположенной соосно стакану, втулкам и крышке и имеющей на концах шайбы и гайки. Втулки выполнены на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³, или из мягкого вспененного пористого шумопоглощающего материала, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 ил.

Аэродинамический глушитель шума, содержащий впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус, содержащий элементы из пористого материала, корпус содержит основание, выполненное в виде стакана с буртиком в его верхней части, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента из пористого материала в виде цилиндрических внешней и внутренней втулок, верхние основания которых соединены с крышкой, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки, расположенной соосно стакану, втулкам и крышке и имеющей на концах шайбы и гайки, причем отношение высоты всего корпуса (A+C) к высоте втулок из пористого материала В находится в диапазоне оптимальных величин: (A+C)/B=1,5…2,5, а отношение диаметра d внутренней втулки к диаметру D внешней втулки из пористого материала находится в диапазоне оптимальных величин: d/D=0,3…0,7, а отношение толщины b втулок из пористого материала к их высоте В находится в диапазоне оптимальных величин: b/B=0,05…0,1, при этом втулки выполнены на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа или вспененного пористого шумопоглощающего материала, например вспененного пенополиуретана или пенополиэтилена, отличающийся тем, что стенка цилиндрической внутренней втулки выполнена в виде двух перфорированных стенок, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а слой, прилегающий к другой перфорированной стенке, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10% ÷ 15%, причем в качестве материала звукоотражающего слоя применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.