АКТИВНЫЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА
ACTIVE AERODYNAMIC NOISE SUPPRESSOR

Изобретение относится к технике глушения шума.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности является многокамерный глушитель шума по патенту РФ №2305779, F01N 1/00, (прототип), содержащий цилиндрический корпус, торцевой выпускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию, перфорированные перегородки выполнены в виде коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством глухих перегородок.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет возможности возникновения «лучевого эффекта» и, вследствие этого, проникновения звуковых волн как по оси глушителя, так и через его две стенки.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.
Это достигается тем, что в активном аэродинамическом глушителе шума, содержащем корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми пластинами с осесимметрично цилиндрической обечайке закрепленными на них впускным и выпускным патрубками, а цилиндрическая обечайка с внутренней стороны облицована звукопоглощающим элементом, а к торцевой пластине со стороны выпускного патрубка осесимметрично корпусу прикреплена основная резонансная камера глушителя, которая выполнена в виде цилиндрической гильзы и состоит из звукопоглощающей камеры и резонансной камеры, образованных жесткими перегородками, при этом в резонансной камере расположены по крайней мере две дополнительные резонансные вставки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, при этом звукопоглощающая камера образована торцевой пластиной с выпускным патрубком и жесткой перегородкой, а также частью цилиндрической гильзы основной резонансной камеры глушителя, которая облицована звукопоглощающим материалом, причем в звукопоглощающей камере расположены по крайней мере три выхлопные втулки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, а поверхности перегородок, обращенные в сторону от резонансной камеры, облицованы звукопоглощающими элементами, при этом часть торцевой пластины со стороны звукопоглощающей камеры облицована звукопоглощающим материалом.
На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - схема звукопоглощающих элементов 4, 7, 16.
Активный аэродинамический глушитель шума (фиг. 1) содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки 1, жестко соединенной с торцевыми пластинами 2 и 3 с осесимметрично цилиндрической обечайки 1 закрепленными на них впускным 17 и выпускным 10 патрубками. Цилиндрическая обечайка 1 с внутренней стороны облицована звукопоглощающим элементом 7.
К торцевой пластине 3 со стороны выпускного 10 патрубка осесимметрично корпусу прикреплена основная резонансная камера 8 глушителя, которая выполнена в виде цилиндрической гильзы и состоит из звукопоглощающей камеры 6 и резонансной камеры 11, образованных жесткими перегородками 12 и 14, при этом в резонансной камере 11 расположены по крайней мере две дополнительные резонансные вставки 13, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси.
Звукопоглощающая камера 6 образована торцевой пластиной 3 с выпускным 10 патрубком, жесткой перегородкой 14 и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки 8, которая облицована звукопоглощающим материалом 5. В звукопоглощающей камере 6 расположены по крайней мере три выхлопные втулки 15, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси. Поверхности перегородок 12 и 14, обращенные в сторону от резонансной камеры 11, облицованы звукопоглощающими элементами 16 и 4. Часть торцевой пластины 3 со стороны звукопоглощающей камеры 6 облицована звукопоглощающим материалом 9.
Корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1:(2,5…3,5).
Звукопоглощающий элемент (фиг. 2) выполнен в виде жесткой 18 и перфорированной 19 стенок, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 20, прилегающий к жесткой стенке 18, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к перфорированной стенке 19 слой 21 выполнен с перфорацией 22 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны.
В качестве звукопоглощающего материала слоя 20 применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененный полимер, например полиэтилен или полипропилен. При этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается пористыми красками, пропускающими воздух, например, типа Acutex Т или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом,
3
3
В качестве материала звукоотражающего слоя 21 применен материал на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, например пеноалюминия, или применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м, или материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.
Звукопоглощающий элемент работает следующим образом.
Звуковая энергия, пройдя через перфорированную стенку 19, попадает на слой 21 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 21 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 20 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии. Коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0. Выполнение перфорации 22 на звукоотражающим слое 21 способствует более эффективному шумоглушению на средних частотах, так как часть звуковых волн будет проходить через перфорацию 22 и рассеиваться на слое 20 из звукопоглощающего материала.