ОДИНОЧНЫЙ ЗВУКОПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ГЛУШИТЕЛЯ ШУМА
SINGLE SOUND-ABSORBER FOR NOISE SUPPRESSOR

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности является звукопоглотитель по патенту РФ №2280172, F01N 1/00, 1994 г. содержащий цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких и средних частотах.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения на низких и средних частотах.
Это достигается тем, что в одиночном звукопоглотителе для глушителя шума, содержащем цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки, из капроновой сетки или стеклоткани, каркас выполнен из крышек, соединенных центральным стержнем с перфорированной цилиндрической втулкой, которая состоит из двух перфорированных обечаек - внешней и внутренней, пространство между которыми заполнено звукопоглотителем, а во внутренней полости одиночного звукопоглотителя расположен звукопоглощающий материал, имеющий более высокую пористость по сравнению со звукопоглотителем внутри обечаек, который выполнен, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть треугольным, прямоугольным, трапециидальным, в виде дуг окружностей, синусоидальным, при этом в случае двух и более профилированных пористых листов, они могут располагаться как с зазорами между ними, так и без зазоров, а боковые замкнутые поверхности обечаек могут иметь в сечении не только круг в случае цилиндрической формы, а также форму треугольника, многогранника, эллипса или любую комбинацию из этих фигур.
На фиг.1 представлен общий вид одиночного звукопоглотителя; на фиг.2-3 - схема звукопоглощающей конструкции внешней обечайки одиночного звукопоглотителя.
Одиночный звукопоглотитель глушителя шума выполнен цилиндрической формы. Его каркас выполнен из крышек 1 и 2, соединенных центральным стержнем 3 с перфорированной цилиндрической втулкой 4, которая состоит из двух перфорированных обечаек - внешней 6 и внутренней 7, пространство между которыми заполнено звукопоглотителем 9. Снаружи втулки 4 расположен слой акустически прозрачной оболочки 5, выполненной, например, из капроновой сетки или стеклоткани. Звукопоглощающий материал 8, расположенный во внутренней полости одиночного звукопоглотителя, имеет более высокую пористость по сравнению со звукопоглотителем 9 внутри обечаек 6 и 7.
Звукопоглотитель 9 выполнен, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть треугольным, прямоугольным, трапециидальным, в виде дуг окружностей, синусоидальным. В случае двух и более профилированных пористых листов, они могут располагаться как с зазорами между ними, так и без зазоров. Боковые замкнутые поверхности обечаек 6 и 7 могут иметь в сечении не только круг в случае цилиндрической формы, а также форму треугольника, многогранника, эллипса или любую комбинацию из этих фигур.
Обечайки 6 и 7 выполнены из перфорированного листа 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.
В качестве звукопоглощающего материала звукопоглотителя 9 используется пористый шумопоглощающий материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм (на чертеже не показано).
В качестве звукопоглощающего материала 8, расположенного во внутренней полости одиночного звукопоглотителя, используется минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.
Одиночный звукопоглотитель глушителя шума работает следующим образом.
Звукопоглощение на низких и средних частотах осуществляется за счет мембранного возбуждения стенок корпуса и, косвенно, внутренних объемов воздуха во втулке 4. За счет большого декремента затухания в материале возникает поглощение звуковой энергии при диссипации. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглощающего материала 8, 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.