ПЛАСТИНЧАТЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА КОЧЕТОВА С УНИФИЦИРОВАННЫМИ ПЛАСТИНАМИ
KOCHETOV PLATE-TYPE NOISE SUPPRESSOR WITH UNIFIED PLATES

Изобретение относится к технике глушения шума.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума по Патенту РФ №2305776, F01N 1/00, 1994 г., содержащий корпус, впускной и выпускной патрубки и звукопоглотитель (прототип).
Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.
Это достигается тем, что в пластинчатом глушителе шума, содержащем корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе с определенным шагом, и образующие в нем плоские каналы, каждая из звукопоглощающих пластин содержит перфорированные стенки, между которыми расположен звукопоглощающий профилированный слой, который выполнен либо как единое целое, например методом спекания или прессования в зависимости от его плотности, либо состоящим из двух звукопоглощающих профилированных слоев, каждый из которых получен при чередовании полусферических поверхностей или поверхностей, состоящих из части сферы, таким образом, чтобы между перфорированной стенкой и слоем звукопоглощающего материала были, чередующиеся со сплошными, также и воздушные промежутки, образованные полусферой, при этом звукопоглощающий профилированный слой у одной перфорированной стенки является зеркальным отражением профилированного слоя у другой перфорированной стенки относительно линии симметрии 0-0 целостного профилированного слоя, выполненного при слиянии слоев таким образом, чтобы впадина одного слоя была расположена против впадины другого, также и выступ одного слоя был расположен против выступа другого слоя.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого глушителя шума в сборе, на фиг.2 - схема звукопоглощающей пластины, заполненной звукопоглотителем, на фиг.3 - сечение звукопоглощающей пластины.
1
1
2
2
Пластинчатый глушитель шума (фиг.1) содержит корпус 1 прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками (не показаны), звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы (не показаны), заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе 1 с определенным шагом А, и образующие в нем плоские каналы шириной А. Оптимальные режимы работы глушителя имеют место при следующих условиях: отношение ширины корпуса глушителя В к его высоте лежит в оптимальном интервале величин: В/Н=0,4…4,0; отношение ширины корпуса глушителя В к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: B/L=0,53…2,0; отношение высоты корпуса глушителя Н к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: H/L=0,33…2,0; отношение ширины В пластин к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: В/В=0,05…0,5; отношение ширины А плоских каналов между пластинами к ширине корпуса глушителя В лежит в оптимальном интервале величин: А/В=0,05…0,5; ширина В плоских каналов между пластинами и корпусом лежит в оптимальном интервале величин: В=0…А/2; отношение площади свободного сечения F глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: F/L=0,2/1000…0,2/1500.
1
1
1
1
При этом звукопоглощающие пластины 2 (фиг.2) выполнены таким образом, что отношение ширины пластины глушителя В к ее высоте лежит в оптимальном интервале величии: В/Н=0,1…0,8; отношение ширины пластины глушителя В к ее длине L лежит в оптимальном интервале величин: B/L=0,1…0,54; отношение высоты пластины глушителя Н к ее длине L лежит в оптимальном интервале величин: H/L=0,5…1,0.
Корпус 1 глушителя с патрубками и звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).
Корпус 1 глушителя и звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, выполнены из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25.
Каждая из звукопоглощающих пластин 2 (фиг.3) содержит перфорированные стенки 3 и 4, между которыми расположен звукопоглощающий профилированный слой. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрен акустически прозрачный материал (не показан), например стеклоткань типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглощающим профилированным слоем и перфорированными листами 3 и 4.
3
Звукопоглощающий профилированный слой может быть выполнен как единое целое, например методом спекания или прессования в зависимости от его плотности, так и состоящим из двух звукопоглощающих профилированных слоев 5 и 6, каждый из которых получен при чередовании полусферических поверхностей (или поверхностей состоящих из части сферы) таким образом, чтобы между перфорированной стенкой и слоем звукопоглощающего материала были, чередующиеся со сплошными, также и воздушные промежутки 7 и 8, образованные полусферой. Причем звукопоглощающий профилированный слой 5 у одной перфорированной стенки 3 является зеркальным отражением профилированного слоя 6 у другой перфорированной стенки 4 относительно линии симметрии 0-0 целостного профилированного слоя, выполненного при слиянии слоев 5 и 6 таким образом, чтобы впадина одного слоя была расположена против впадины другого, также и выступ одного слоя был расположен против выступа другого слоя. Причем слои 5 и 6 могут быть прикреплены друг к другу по линии симметрии 0-0, например при помощи клея, т.е. выполнены как клеевое соединение, либо получены двухсторонним прессованием как целостный профилированный слой. В качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя используется либо жесткий пористый шумопоглощающий материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или звукопоглотитель 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, либо мягкий из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена в зависимости от условий работы глушителя и требуемых характеристик шумоглушения.
Пластинчатый глушитель шума работает следующим образом.
Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость корпуса 1 глушителя и взаимодействуют со звукопоглотителем пластин 2. Конструкция глушителя шума проста в изготовлении и обслуживании. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя пластин 2. Воздушные промежутки 7 и 8 увеличивают эффективность глушения шума на низких и средних частотах, а выполнение профилированных слоев полусферического профиля из звукопоглощающего материала увеличивает поверхность звукопоглощения и тем самым повышает эффективность глушения шума на средних и высоких частотах.