СПОСОБ ГЛУШЕНИЯ ШУМА
NOISE SUPPRESSION METHOD

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ.
Изобретение относится в основном к промышленности машиностроения.
2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно множество решений снижения шума от движущихся газовых потоков. В качестве аналога предлагаемого способа глушения шума принят способ, примененный в глушителе, элементом которого являются спиральные вставки, установленные последовательно внутри трубы, с разным шагом и противоположными направлениями закрутки (патент RU 2059838). Недостатком такого решения является недостаточная эффективность использования одиночной спирали.
3. РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Заявляемое изобретение СПОСОБ ГЛУШЕНИЯ ШУМА предназначено для повышения эффективности глушения шума газовых потоков применением пакетов ленточных спиралей, т.е. лент, закрученных вокруг своих продольных осей.
Сущность предлагаемого способа глушения шума состоит в том, что газовый поток, характеризующийся определенными величинами частоты и амплитуды давления, в пакете ленточных спиралей предпочтительно одинакового вращения и предпочтительно плотной схемы упаковки (треугольником) разбивается спиралями на отдельные вращающиеся потоки, взаимодействующие между собой и поверхностями спиралей с сохранением общего прямоточного направления движения. При этом происходит активная (принудительная) диссипация (рассеяние) энергии давления (амплитуды) потока, сопровождающаяся ускоренным снижением частоты звуковых колебаний, одновременно способствующим резкому снижению уровню шума.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности глушения шума со снижением материалоемкости и трудоемкости изготовления, а также увеличение полезной мощности двигателей внутреннего сгорания.
4. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.
На нижеприведенных эскизах представлены:
Фиг. 1 - схема взаимодействия газовых потоков в пакете спиралей;
Фиг. 2 - предлагаемая схема установки пакета спиралей;
Фиг. 3 - фрагмент слоя спиральной насадки.
5. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Фиг. 1, 2 - поперечные сечения пакета спиралей с указанными стрелками направлением вращения потоков и размещение пакета (1) относительно указанного стрелками прохождения газового потока дает представление о механизме способа глушения шума. Из пакета спиралей газы могут дополнительно пройти через диссипационную камеру (2) и выйти в атмосферу.
Учитывая малое лобовое сопротивление ленточной спирали, плавность кривизны ее поверхности и большой коэффициент свободного сечения пакета (более 90% при отношении толщины ленты к ее ширине менее 0,1), а также то, что энергия потока будет тратиться в основном на вращение и взаимодействие вращающихся потоков (принудительная диссипация), следует ожидать низкое сопротивление пакета, малую материалоемкость и трудоемкость изготовления. Пакет спиралей можно устанавливать как на стороне впуска, так и на стороне выхлопа двигателей внутреннего сгорания. Эти конструктивные особенности способствуют увеличению полезной мощности двигателей, а также увеличению непрерывного пробега пакета.
Пакеты спиралей могут быть различной конфигурации в сечении, включая варианты с незаполненными зонами внутри сечения пакета.
Пакет может собираться из слоев переменных спиралей (фрагмент слоя см. фиг. 3), по патенту RU 2289473. Сущность способа изготовления спиральных слоев состоит в том, что элементы слоя - две соосные неразъемные спирали противоположного вращения с изгибом до 90° получают деформацией листов одновременной просечкой и отбортовкой с противоположных сторон листа просечно-отбортовочными элементами. Спиральные слои для образования пакета можно скручивать вокруг оси потока.
Спиральные пакеты могут выполняться из материалов, обладающих каталитическими свойствами обезвреживания выхлопных газов, или покрываться веществами с такими свойствами, что существенно упрощает систему очистки и глушения шума выхлопа и также уменьшает материалоемкость и трудоемкость ее изготовления.
Пакет используется в качестве элемента в глушителях шума от движущихся газовых потоков. Оптимальность пакета при конкретной характеристике газового потока зависит от конструктивных параметров спирали: ширины и толщины ленты, модуля (отношения ширины ленты к длине спирали с оборотом 360°), ее длины и конфигурации размещения в пакете, а также от задания уровня глушения шума.