ТРУБЧАТЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА К КАНАЛЬНЫМ ВЕНТИЛЯТОРАМ
TUBULAR NOISE SUPPRESSOR TO CHANNEL FANS

Изобретение относится к технике глушения шума.
Известен глушитель шума по Патенту РФ № 2298697, F01N 1/00, 1994 г., содержащий корпус, впускной и выпускной патрубки и звукопоглотитель.
Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.
3
Это достигается тем, что в трубчатом глушителе шума, содержащем корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой с воздушным промежутком прикреплен профилированный слой треугольного профиля из звукопоглощающего материала, а оппозитно ему к перфорированному элементу корпуса прикреплен с воздушным промежутком профилированный слой треугольного профиля из звукопоглощающего материала, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длины основания треугольника, при этом между профилированным слоем и перфорированным элементом корпуса расположен акустически прозрачный материал, при этом плотность звукопоглощающего материала профилированных слоев различна - у слоя, закрепленного к жесткой стенке, она больше, чем у слоя, закрепленного к перфорированному элементу корпуса, при этом в качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя у жесткой стенки используется 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, а в качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя у перфорированного элемента используется звукопоглотитель 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
На фиг.1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг.2 - профильная проекция, на фиг.3 - конструкция звукопоглотителя.
Трубчатый прямоугольный глушитель шума содержит корпус 2 квадратного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным 3 и выпускным 4 патрубками, звукопоглотитель 1, расположенный между корпусом и перфорированным элементом 5, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом 5 и звукопоглотителем 1. При этом: отношение стороны С внешнего сечения корпуса глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: C/L=0,44…1,11; отношение стороны A внутреннего сечения корпуса глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: A/L=0,25…0,9; отношение разности длин сторон внешнего и внутреннего сечений корпуса глушителя к его длине лежит в оптимальном интервале величин: (C-A)/L=0,192…0,21; отношение длин а патрубков к длине L глушителя лежит в оптимальном интервале величин: а/L=0,05…0,07.
Корпус 2 и патрубки выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоем 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).
Звукопоглотитель содержит жесткую стенку 1, к которой с воздушным промежутком 8 прикреплен профилированный слой 6 треугольного профиля из звукопоглощающего материала. Оппозитно ему к перфорированному элементу корпуса 2 прикреплен с воздушным промежутком 9 профилированный слой 7 треугольного профиля из звукопоглощающего материала, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был воздушный промежуток 10, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длины основания треугольника. Между профилированным слоем 7 и перфорированным элементом корпуса 2 расположен акустически прозрачный материал. При этом плотность звукопоглощающего материала профилированных слоев 6 и 7 различна - у слоя, закрепленного к жесткой стенке 1, она больше, чем у слоя, закрепленного к перфорированному элементу корпуса 2.
3
Поэтому в качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя 6 используется 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.
В качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя 7 используется звукопоглотитель 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
Трубчатый глушитель шума работает следующим образом.
Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость глушителя и взаимодействуют со звукопоглотителем 1. 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 1. Коэффициент перфорации перфорированного элемента 5 принимается равным или более 0,25. Воздушные промежутки 8, 9, 10 увеличивают эффективность глушения шума на низких и средних частотах, а выполнение профилированных слоев треугольного профиля из звукопоглощающего материала увеличивает поверхность звукопоглощения и тем самым повышает эффективность глушения шума на средних и высоких частотах.