Концевое шумопоглощающее устройство

 

Использование: техническая акустика, измерение шумовых характеристик источников шума, в частности вентиляторов. Сущность изобретения: концевое шумопоглощающее устройство содержит корпус в виде экспоненциального рупора. Внутри корпуса и соосно с ним размещен акустически прозрачный трубопровод. Пространство между корпусом и трубопроводом разделено на отсеки и заполнено волокнистым звукопоглотителем. Экспоненциальный рупор выполнен с приведенным показателем экспоненты, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (3 3) (я)5 6 10 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

+I >092

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. 1 (21) 4905761/10 (22) 10.12.90 (46) 15.07.92. Бюл. М 26 (71) Филиал Центрального аэрогидродинамического института им. Н.Е. Жуковского и

Научно-производственное малое йредпрйятие "Фентест" (72) О.A. Балкинд. 3.Н. Науменко. А.Ф, Соболев и Н.М. Соловьева (53) 534,86(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 836652, кл. G 10 К 11/00, 1979, Изобретение относится к акустическим испытаниям, в частности к технике измерений шумовых характеристик вентилятора внутри подсоединенного к нему трубопровода, и может быть использовано в других областях народного хозяйства и техники, найример, для снижения шума на рабочих местах в производственных помещениях, когда необходимо знать шумовые характеристики, начиная с 63 Гц.

Известно концевое шумопоглощающее устройство, содержащее корпус, выполненный в виде экспоненциального рупора, внутри которого и соосно с ним размещен акустически прозрачный трубопровод, а пространство ме)кду корпусом и трубопроводом разделено на.отсеки, заполненные волокнистым звукопоглотителем. Такое концевое шумопоглошающее устройство позволяет улучшить условия акустического согласования измерительного канала с окружающей средой, но не позволяет оптими2 (54) КОНЦЕВОЕ ШУМОПОГЛОЩАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Использование: техническая акустика, измерение шумовых характеристик источников шума, в частности вентиляторов. Сущность изобретения: концевое . шумойоглощающее устройство содержит корпус в виде экспоненциального рупора, Внутри корпуса и соосно с ним размещен акустически прозрачный трубопровод. Пространство между корпусом и трубопроводом разделено на отсеки и заполнено волокнистым звукопоглотителем, Экспоненциальный рупор выполнен с приведенным показателем экспоненты, 4 ил. 3 зировать его параметры. поскольку не указана связь между частотой, диаметром измери- Я тельного трубопровода и коэффициентом отражения.

Целью изобретения является создание концевого шумопоглощающего устройства 4 повышенной акустической эффективности Д эа счет оптимизации его параметров, QQ

Указанная цель достигается тем,что внеш- .. в ний корпус концевого шумопоглощающето . с устройства выполнен в форме осесимметричного экспоненциального рупора с показателем экспоненты, равным

МГ-" Г-Я) /С.., — частота; f> — нижняя граничная частота нормирования шума на рабочем месте; fz— нижняя граничная частота источника шума;

P — заданный коэффициент отражения зву1 Op+2 h ка; и длиной равной 1 = - Ь (), п)о Цо где Do — диаметр измерительного трубопро1748177 вода; h — максимальная толщина эвукопоглотителя; с — скорость звука, Эти зависимости выведены теоретически и подтверждены экспериментально; . На фиг. 1 изображено предлагаемое концевое шумопоглощающее устройство; на фиг, 2- схема аэрозкустической установки для измерения аэроакустических характеристик вентилятора; на фиг. 3 изменение акустического сопротивления внутренней поверхности концевого шумопоглощающего устройства вдоль его длины

:для измерительного трубопровода диаметром 252 мм на частоте 90 Гц; на фиг. 4— эксперймейтальные частотные характеристики коэффициента отражения концевых шумопоглощающих устройств.

Предлагаемое койцевое шуйопагЛощающве устройство состоит из внешнего корпуса

1, выполненного в форме осесимметричного рупора; внутри которото размещен акустиче- ски прозрачный трубопровод 2 с диаметром, равным диаметру измерительного трубопровода 3, подсоединяемого к- вентиля- тору 4. Пространство между корпусом рупора и акустически прозрачным трубопроводом разделено перегородками 5 йа отсеки и заполнено rio всему периметру волокнистым звукопоглощающим материалом 6;

Образующая рупора представляет собой экспоненту - с показателем;-""равййм ;-юй! 7Г 3 9 Ic " ю ограничивается толщиной звукопоглощаю.. щего слоя в аыходном сечении концевого

" шумопоглощающего устройства, акустическое сойротивление которого равно волновому на частоте настройки. и определяется по формул6 . 1, 0 +2h

I5 о Оо

Принципиальная схема аэроакустической установкйдля измерения акус гических и аэродинамических характеристйк промышленного вентилятора 4 приведена йа фйг; 3. Здесь всасывающий трубопровод 3, служит для определения акустических характеристик, а нагнетател ьный 7 — для аэродинамических .

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При работе вейтилятора 4 в измеритель: ном трубопроводе 3 устанавлйвается звуковое поле. Излучение звуковых волн в окружающее пространство происходит через концевое поглощающее устройство 8, подсоединенное к измерительному трубопроводу 3. За счет плавного экспоненциальному закону изменения импеданса стенок

25

35

40 мопоглощающего устройства для

5

15 измерительного трубопровода от бесконечно большого на входе в концевое поглощающее устройство до волнового на выходе из него, звуковая волна беэ отражения попадает в концевое шумопоглощающее устройство и уменьшается по амплитуде при распространении в нем как эа счет распределения звуковой энергии на все возрастающее сечение по мере приближения к выхлопу, так и за счет поглощения в толще звукопоглощающей облицовки. В идеальном концевом шумопоглощающем устройстве не происходит отражения и от открытого конца при излучении звуковых волн в окружающее пространство. В реальном концевом шумопоглощающем устройстве, учитывая приближенность импеданса к волновому, а также зачастую наличие за ним абсолютйо жесткого коллектора 9,звуковая волйа при излучении в окружающее простра нствб "- ис и ыты вает некоторое отражение в выхлопном сечении концевого поглощающего устройства. Однако отраженная звуковая волна затухает в концевом шумопоглощающем устройстве так, что во входном его сечении 10 обеспечивается допустимый коэффициент отражения.

Для экспериментальной проверки работы концевого шумопоглощающего устройства были изготовлены опытные образцы концевых шумопоглощающих устройств, испытания которых показали, что. они обеспечивают экспоненциальное изменение импеданса- звукопоглощающей облицовки от бесконечности, присущей абсолютно жестким стенкам измерительного трубопровода, до заданного на выхлопе. В качестве примера типичная картина изменения импеданса облицовки по длине концевого шуизмерительйого труббпровода диаметром

252 мм приведена на фиг. 3; На входе в концевое шумопоглощающее устройство

/начало координат/ импеданс облицовки стремится к бесконечности, на выходе из него /Х - 2220 мм/ к 2 рС, Такое изменение . импеданса внутренней поверхности концевого шумопоглощающего устройства позволяет акустические измерения в плоской . бегущей волне, начиная с 63 Гц и вплоть до гранйчной частоты первой поперечной моды.

Формула изобретения

Концевое шумопоглощающее устройство, содержащее корпус, выполненный в виде экспоненциального рупора. внутри которого и соосно с ним размещен акустически прозрачный трубопровод, а пространство между корпусом и трубопроводом разделено на отсеки, заполненные волокни1748177

6 стым звукопоглотителем, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности шумопоглощения, экспоненциальный рупор выполнен с показателем экспоненты, равным пто-. 2 л1 (P ) /C,и длиной, равной б - Ь (), причем И

1 Do+2 h î 0о

< f < fg, где f — нижняя граничная частота . нормирования шума на рабочем месте. fz— нижняя граничная частота источника шума, В- заданный коэффициент отражения звука; .

5 О, - диаметр трубопровода; h — максимальная толщина звукопоглотителя; с — скорость звука.

1748177

20 М ш ьмслогло щас в о

Я о.е о,i о ь а . ае о,< о

М о.е о о. . о

Я оЪ . . oe е

В оэ

ОЯ ф о

«Риг,. и

Составитель Е;Гречнева

Редактор М.Васильева ТехредМ.Моргентал Корректор Л,бескид

Заказ 2507 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101