ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ С ПЕРФОРИРОВАННЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ В ВИДЕ СКЛАДЧАТОЙ СТРУКТУРЫ

Полезная модель относится к области поглощения шума в воздухозаборниках газотурбинных установок или реактивных двигательных установок.
В настоящее время в качестве звукопоглощающих конструкций применяются панели на основе сотового заполнителя. Сотовые звукопоглощающие конструкции представляют собой трехслойные конструкции, состоящие из двух металлических листов и расположенного между ними сотового заполнителя (Авторское свидетельство №610956, МПК Е 04 В 1/74, опубликовано 15.06.1978, Бюллетень №22). С точки зрения акустики, применение сотовых конструкций обеспечивает большую эффективность звукопоглощения в ограниченном диапазоне частот, которые зависят от высоты сотового наполнителя.
Недостатком таких конструкций является то, что они имеют относительно узкий диапазон эффективного звукопоглощения, поэтому для снижения шума, имеющего широкополосный характер, их использование неэффективно.
Известна конструкция на основе заполнителя в виде складчатой структуры, выбранная в качестве прототипа. Теплозвукоизоляционная многослойная панель, состоит из нескольких слоев, каждый из которых содержит металлические листы и расположенный между ними заполнитель, который выполнен в виде гофрированного листа, представляющего собой ряд зигзагов с чередующимися впадинами и вершинами. (Патент №52877, МПК Е 04 В 1/88, опубликовано 27.04.2006, Бюллетень №12). С точки зрения акустики, применение складчатого заполнителя в звукопоглощающих
конструкциях обеспечивает значительно больший частотный диапазон звукопоглощения, чем в случае применения сотового заполнителя.
Недостатком прототипа является то, что по сравнению со звукопоглощающей конструкцией на основе сотового заполнителя, конструкция на основе заполнителя в виде складчатой структуры имеет меньшую эффективность звукопоглощения на частоте настройки конструкции.
В основу полезной модели поставлена задача повысить эффективность звукопоглощения конструкции на основе заполнителя в виде складчатой структуры на частоте настройки конструкции.
Задача решается за счет того, что звукопоглощающая конструкция, состоящая из двух металлических листов и расположенного между ними заполнителя в виде складчатой структуры, отличается тем, что первый металлический лист выполнен перфорированным, а заполнитель выполнен в виде перфорированного гофрированного листа, представляющего собой ряд зигзагов с чередующимися впадинами и вершинами.
Данная звукопоглощающая конструкция поясняется чертежом, где изображена звукопоглощающая конструкция, включающая металлический перфорированный лист 1, перфорированный заполнитель в виде пространственно-складчатой структуры 2, неперфорированный металлический лист 3.
Чертеж наглядно показывает, что за счет перфорации складчатого заполнителя на звукопоглощение начинает работать не только воздушный объем А, но и полость Б. Это существенно увеличивает эффективность звукопоглощения на частоте настройки конструкции при неизменности геометрических характеристик. Предлагаемая конструкция сохраняет практически все достоинства сотового заполнителя (легкий вес, прочность, жесткость и т.д.), но резко снижает стоимость звукопоглощающей
конструкции, особенно металлической, ввиду более простой технологии изготовления. При использовании вместо сот пространственно-складчатого заполнителя расширяется диапазон эффективного звукопоглощения, поскольку в отличие от случая сот здесь нет резонаторов с фиксированной высотой полости, а переменность высоты резонаторов (и в поперечном, и в продольном направлении) должна сгладить острый пик затухания шума на резонансной частоте.
Одним из самых важных преимуществ заполнителя в виде пространственно-складчатой структуры является высокая гибкость характеристик звукопоглощения за счет изменения геометрических параметров конструкции на основе этого заполнителя, которые намного легче, дешевле и быстрее менять в виду простой и дешевой оснастки. Второе преимущество - широкий выбор используемых материалов.
Конструкция обладает неизменностью характеристик и устойчивостью к атмосферным воздействиям, что обеспечивает высокий ресурс конструкции. Она обладает стойкостью к загрязнениям, влаге, копоти и т.д. Пространственно-складчатая структура заполнителя имеет естественные каналы, которые обеспечивают удаление конденсата. Использование металлических материалов позволяет использовать панели в широком диапазоне температур и высокоагрессивных средах. Это свойство важно для применения панелей в выхлопных устройствах газотурбинных установок.
Заявляемая звукопоглощающая конструкция имеет следующие характеристики:
- Ресурс - не менее 30 лет
- Диапазон эффективной звукопоглощения - 100...10000 Гц
- Стоимость заполнителя - в 5 раз дешевле, чем сотовые конструкции.