Многосекционный глушитель кочетовых
Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Многосекционный глушитель шума содержит цилиндрический цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала толщиной а, облицованного изнутри перфорированной оболочкой, причем секция состоит из четырех подсекций с характерным размером с, в котором расположены одиночные звукопоглотители с определенным шагом b. Одиночные звукопоглотители состоят из жесткого каркаса, выполненного в виде стакана с перфорированной боковой поверхностью и перфорированным днищем. В верхней части каркаса закреплена перфорированная крышка. Внутри каркаса расположен жестко закрепленный по оси стакана в его днище центральный стержень, на котором установлена с возможностью фиксации по высоте центрального стержня по крайней мере одна внутренняя перегородка, образующая между собой, крышкой и днищем стакана резонансные полости, по крайней мере, в одной из которых расположен звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом. Перфорация выполнена щелевой, причем коэффициент перфорации боковой поверхности, днища, крышки каркаса, а также внутренней перегородки выполнен одинаковым и равным или более 0,3. Каркас выполнен 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. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет исключения "лучевого эффекта" и проникновения звуковых волн как по оси глушителя, так и через его стенки путем введения на пути распространения звуковых волн звукопоглощающих элементов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности является многосекционный глушитель шума по патенту РФ №2280176, F01N 1/24, 2006 г., содержащий цилиндрический цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ), толщиной «а», облицованного изнутри перфорированной оболочкой, секция состоит из четырех подсекций с характерным размером «с», в которых расположены одиночные звукопоглотители с определенным шагом «b», причем одиночные звукопоглотители состоят из жесткого каркаса, выполненного в виде стакана с перфорированной боковой поверхностью и перфорированным днищем, в верхней части каркаса закреплена перфорированная крышка, а внутри каркаса расположен жестко закрепленный по оси стакана в его днище центральный стержень, на котором установлена, по крайней мере, одна внутренняя перегородка, образующая между собой, крышкой и днищем полости, по крайней мере, в одной из которых расположен звукопоглощающий материал (прототип).
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения в высокочастотной области, т.к. отсутствует система резонансных полостей в одиночных звукопоглотителях.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения в высокочастотной области.
Это достигается тем, что в многосекционном глушителе шума, содержащем цилиндрический цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ), толщиной «а», облицованного изнутри перфорированной оболочкой, секция состоит из четырех подсекций с характерным размером «с», в которых расположены одиночные звукопоглотители с определенным шагом «b», причем одиночные звукопоглотители состоят из жесткого каркаса, выполненного в виде стакана с перфорированной боковой поверхностью и перфорированным днищем, в верхней части каркаса закреплена перфорированная крышка, а внутри каркаса расположен жестко закрепленный по оси стакана в его днище центральный стержень, на котором установлена, по крайней мере, одна внутренняя перегородка, образующая между собой, крышкой и днищем полости, по крайней мере, в одной из которых расположен звукопоглощающий материал, внутренняя перегородка установлена с возможностью ее фиксации по высоте центрального стержня, звукопоглощающий материал обернут акустически прозрачным материалом, перегородка выполнена перфорированной, а перфорация перегородки, боковой поверхности, днища и крышки - щелевой, причем коэффициент перфорации боковой поверхности, днища и крышки выполнен одинаковым и равным или более 0,3, при этом каркас выполнен 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.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого глушителя шума; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - звукопоглощающий элемент глушителя цилиндрической формы реактивного типа.
Многосекционный глушитель шума содержит цилиндрический цоколь 7 (фиг.1), в который перпендикулярно его оси входит эжектор 1. На цоколе 7 размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником 6, на котором закреплен звукопоглощающий блок 3, состоящий из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ), облицованного изнутри перфорированной оболочкой 4. Звукопоглощающий блок 3 состоит из отдельных последовательно соединенных секций 8, разрез одной из которых приведен на фиг.2. Каждая из секций 8 выполнена из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ), толщиной «а», облицованного изнутри перфорированной оболочкой 4. Секция 8 состоит из четырех подсекций с характерным размером «с» (например, стороной квадрата), в которых расположены одиночные звукопоглотители 5 с шагом «b». Секции 8 могут быть выполнены в сечении, перпендикулярном оси, прямоугольной, цилиндрической и любой другой формы, а также иметь любое количество подсекций, начиная с одного, и в сечении, перпендикулярном оси, иметь прямоугольную, цилиндрическую и любую другую формы (на чертеже не показано).
Одиночные звукопоглотители 5 (фиг.3) состоят из жесткого каркаса 9, с расположенным внутри каркаса звукопоглощающим материалом 10, обернутым акустически прозрачным материалом, причем каркас выполнен в виде перфорированного стакана с перфорированной боковой поверхностью 11 и перфорированным днищем, в верхней части которого закреплена перфорированная крышка 12, к которой присоединен элемент, а внутри каркаса 9 расположен жестко закрепленный по оси стакана в его днище центральный стержень 13, на котором установлена с возможностью ее фиксации по высоте центрального стержня, по крайней мере, одна внутренняя перегородка 14, образующая между собой, крышкой и днищем стакана резонансные полости, по крайней мере, в одной из которых расположен звукопоглощающий материал 10, обернутый акустически прозрачным материалом, а перфорация выполнена щелевой, причем коэффициент перфорации боковой поверхности, днища, крышки 12 каркаса 9, а также внутренней перегородки 14 выполнен одинаковым и равным или более 0,3, а боковая поверхность 11 перфорированного стакана в сечении, перпендикулярном оси стакана, имеет форму прямоугольника или квадрата, при этом каркас выполнен 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. Внутренняя перегородка 5 выполнена перфорированной с коэффициентом перфорации меньшим, чем коэффициент щелевой перфорации боковой поверхности, днища и крышки каркаса. В качестве звукопоглощающего материала используются плиты 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, а в качестве акустически прозрачного материала, например стеклоткань типа ЭЗ-100 или полимер типа «Повиден».
Многосекционный глушитель шума работает следующим образом.
Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха из эжектора 1 поступают через выравнивающую решетку 2 в полости секций 8 из ЗПМ. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет расположения в полостях этих секций одиночных звукопоглощающих элементов 5 глушителя.
Повышение эффективности шумоглушения происходит за счет исключения «лучевого эффекта» и увеличенной поверхности звукопоглощения за счет выполнения одиночных звукопоглощающих элементов в виде сферической формы, а также расширение полосы частот шумоглушения за счет наличия резонансных элементов.
1. Многосекционный глушитель шума, содержащий цилиндрический цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ), толщиной а, облицованного изнутри перфорированной оболочкой, секция состоит из четырех подсекций с характерным размером с, в котором расположены одиночные звукопоглотители с определенным шагом b, причем одиночные звукопоглотители состоят из жесткого каркаса, выполненного в виде стакана с перфорированной боковой поверхностью и перфорированным днищем, в верхней части каркаса закреплена перфорированная крышка, а внутри каркаса расположен жестко закрепленный по оси стакана в его днище центральный стержень, на котором установлена по крайней мере одна внутренняя перегородка, образующая между собой, крышкой и днищем полости, по крайней мере в одной из которых расположен звукопоглощающий материал, отличающийся тем, что внутренняя перегородка установлена с возможностью ее фиксации по высоте центрального стержня, звукопоглощающий материал обернут акустически прозрачным материалом, перегородка выполнена перфорированной, а перфорация перегородки боковой поверхности, днища и крышки щелевой, причем коэффициент перфорации боковой поверхности, днища и крышки выполнен одинаковым и равным или более 0,3, при этом каркас выполнен 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.
2. Многосекционный глушитель по п.1, отличающийся тем, что коэффициент перфорации внутренней перегородки выполнен одинаковым с коэффициентом перфорации боковой поверхности, днища и крышки.
3. Многосекционный глушитель по п.1, отличающийся тем, что коэффициент перфорации внутренней перегородки выполнен меньшим, чем коэффициент перфорации боковой поверхности и крышки.
