Активный аэродинамический глушитель шума



Активный аэродинамический глушитель шума
Активный аэродинамический глушитель шума

 


Владельцы патента RU 2611222:

Стареева Мария Олеговна (RU)

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, размещены реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем реактивные камеры соединены с впускным патрубком, к одной из торцевых круглых пластин осесимметрично корпусу прикреплены резонансная вставка глушителя и выпускной патрубок, а к другой торцевой круглой пластине осесимметрично корпусу прикреплен впускной патрубок, при этом резонансная вставка глушителя выполнена в виде цилиндрической гильзы, прикрепленной соосно корпусу к торцевой круглой пластине, и состоит из звукопоглощающей камеры и резонансной камеры, образованными жесткими перегородками, при этом в резонансной камере расположены по крайней мере две резонансные вставки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, а звукопоглощающая камера образована торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком, жесткой перегородкой и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки, которая облицована звукопоглощающим материалом, в звукопоглощающей камере расположены по крайней мере три выхлопные втулки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, причем поверхности перегородок, обращенные в сторону от резонансной камеры, облицованы звукопоглощающими круглыми элементами, а звукопоглощающие кольцевые элементы установлены коаксиально цилиндрическому корпусу, с его внутренней стороны, при этом часть торцевой круглой пластины звукопоглощающей камеры облицована звукопоглощающим материалом. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технике глушения шума.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является многокамерный глушитель шума по патенту РФ №2305779, F01N 1/00, (прототип), содержащий цилиндрический корпус, торцовый выпускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию, перфорированные перегородки выполнены в виде коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством глухих перегородок.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет возможности возникновения «лучевого эффекта» и вследствие этого проникновения звуковых волн как по оси глушителя, так и через его две стенки.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащим корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, размещены реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем реактивные камеры соединены с впускным патрубком, к одной из торцевых круглых пластин осесимметрично корпусу прикреплены резонансная вставка глушителя и выпускной патрубок, а к другой торцевой круглой пластине осесимметрично корпусу прикреплен впускной патрубок, при этом резонансная вставка глушителя выполнена в виде цилиндрической гильзы, прикрепленной соосно корпусу к торцевой круглой пластине, и состоит из звукопоглощающей камеры и резонансной камеры, образованными жесткими перегородками, при этом в резонансной камере расположены по крайней мере две резонансные вставки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, а звукопоглощающая камера образована торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком, жесткой перегородкой и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки, которая облицована звукопоглощающим материалом, в звукопоглощающей камере расположены по крайней мере три выхлопные втулки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, причем поверхности перегородок, обращенные в сторону от резонансной камеры, облицованы звукопоглощающими круглыми элементами, а звукопоглощающие кольцевые элементы установлены коаксиально цилиндрическому корпусу, с его внутренней стороны, при этом часть торцевой круглой пластины звукопоглощающей камеры облицована звукопоглощающим материалом.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - звукопоглощающие кольцевые элементы 7, установленные коаксиально цилиндрическому корпусу, (осевое сечение) с его внутренней стороны, на фиг. 3 - звукопоглощающие круглые элементы 16 и 4 (осевое сечение), установленные на перегородках 12 и 14 резонансной вставки 8.

Активный аэродинамический глушитель шума (фиг. 1) содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки 1, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами 2 и 3. К торцевой круглой пластине 3, осесимметрично корпусу прикреплены резонансная вставка 8 глушителя и выпускной 10 патрубок, а к торцевой круглой пластине 2, осесимметрично корпусу прикреплен впускной 17 патрубок.

Резонансная вставка 8 глушителя выполнена в виде цилиндрической гильзы, прикрепленной соосно корпусу к торцевой круглой пластине 3, и состоит из звукопоглощающей камеры 6 и резонансной камеры 11, образованными жесткими перегородками 12 и 14, при этом в резонансной камере 11 расположены по крайней мере две резонансные вставки 13, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси.

Звукопоглощающая камера 6 образована торцевой круглой пластиной 3 с выпускным 10 патрубком, жесткой перегородкой 14 и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки 8, которая облицована звукопоглощающим материалом 5. В звукопоглощающей камере 6 расположены по крайней мере три выхлопные втулки 15, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси.

Поверхности перегородок 12 и 14, обращенные в сторону от резонансной камеры 11, облицованы звукопоглощающими круглыми элементами 16 и 4, а звукопоглощающие кольцевые элементы 7 установлены коаксиально цилиндрическому корпусу, с его внутренней стороны. Часть торцевой круглой пластины 3 звукопоглощающей камеры 6, облицована звукопоглощающим материалом 9.

Корпус выполнен из конструкционных материалов, с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1: (2,5…3,5).

Каждый из звукопоглощающих кольцевых элементов (фиг. 2) выполнен в виде жесткой 18 и перфорированной 21 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 19, прилегающий к жесткой стенке 18, и звукопоглощающий слой 20, прилегающий к перфорированной стенке 21. При этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. В качестве звукопоглощающего материала слоя 20 может быть применена 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. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Τ») или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».

На перегородках 12 и 14 резонансной вставки 8 установлены звукопоглощающие круглые элементы 16 и 4. Каждый из звукопоглощающих круглых элементов (фиг. 3) выполнен в виде внешней 22 и внутренней 23 перфорированных поверхностей, между которыми размещен звукопоглотитель, состоящий из трех слоев звукопоглощающего материала, при этом первый слой 24, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным и закреплен на внешней поверхности 22, второй слой 25, более мягкий чем первый, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя 24.

Прерывистый звукопоглощающий слой 25, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя 24, выполнен в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения, и крепится с помощью стержней 27 (на чертеже показано сечение с одним стержнем 27), параллельных перфорированным поверхностям 22 и 23, которые жестко связанны между собой посредством вертикальных, перпендикулярных к ним, крепежных элементов, например в виде пластин 28, один конец которых жестко закреплен на внешней поверхности 22, а второй выполнен в виде хомута, охватывающего стержень 24 и стягивающего его винтом (не показано).

Сплошной профилированный слой 23 звукопоглощающего элемента выполнен из более жесткого звукопоглощающего материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили 26 образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей 25 образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий прерывистый звукопоглощающий слой 27.

Третий слой 29 звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом за счет заполнения пустот, образованных слоями 22 и 23, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками. Третий слой 29 расположен между первым, более жестким, слоем и перфорированной поверхностью 23 звукопоглощающего элемента.

В качестве звукопоглощающего материала первого, более жесткого, слоя 24 применен материал на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м3 со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа, например пеноалюминия.

В качестве звукопоглощающего материала второго, более мягкого, слоя может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая ваты типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.

Материал перфорированных поверхностей 22 и 23 может быть выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности 30, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкция, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

Каждый из звукопоглощающих круглых элементов (фиг. 3) работает следующим образом. Звуковая энергия, пройдя через слой внешней перфорированной поверхности и третий слой звукопоглощающего элемента, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на прерывистый звукопоглощающий слой, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя, где происходит первичное рассеивание звуковой энергии. Затем звуковая энергия попадает на сплошной профилированный слой из звукопоглощающего материала.

Активный аэродинамический глушитель шума.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость корпуса и встречают на своем пути диски с отверстиями, образующими реактивные камеры, при этом явление «лучевого эффекта» полностью исключается за счет резонансной и звукопоглощающей камер. Камерные полости, образованные дисками, выполняют функцию акустического фильтра низкой частоты.

1. Активный аэродинамический глушитель шума, содержащий корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, размещены реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем реактивные камеры соединены с впускным патрубком, отличающийся тем, что к одной из торцевых круглых пластин осесимметрично корпусу прикреплены резонансная вставка глушителя и выпускной патрубок, а к другой торцевой круглой пластине осесимметрично корпусу прикреплен впускной патрубок, при этом резонансная вставка глушителя выполнена в виде цилиндрической гильзы, прикрепленной соосно корпусу к торцевой круглой пластине, и состоит из звукопоглощающей камеры и резонансной камеры, образованными жесткими перегородками, при этом в резонансной камере расположены по крайней мере две резонансные вставки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, а звукопоглощающая камера образована торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком, жесткой перегородкой и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки, которая облицована звукопоглощающим материалом, в звукопоглощающей камере расположены по крайней мере три выхлопные втулки, закрепленные на гильзе перпендикулярно ее оси, причем поверхности перегородок, обращенные в сторону от резонансной камеры, облицованы звукопоглощающими круглыми элементами, а звукопоглощающие кольцевые элементы установлены коаксиально цилиндрическому корпусу, с его внутренней стороны, при этом часть торцевой круглой пластины звукопоглощающей камеры, облицована звукопоглощающим материалом.

2. Активный аэродинамический глушитель шума по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1:(2,5…3,5).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, сопло и приемную камеру, сопло выполнено коническим со срезом диаметром D и жестко соединено посредством акустически прозрачного жесткого элемента с корпусом с образованием зазора Z, причем корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, покрытым акустически прозрачной пленкой.

Изобретение относится к глушителям шума системы обработки текстильных отходов. Глушитель содержит корпус в виде цилиндрической обечайки, соосные впускной и выпускной патрубки и установленную соосно корпусу с образованием кольцевого зазора резонансную вставку в виде тела вращения.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, с центральной перегородкой, корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, а центральная перегородка выполнена в виде звукопоглощающего элемента, имеющего остов, который с двух сторон облицован звукопоглощающим материалом, причем остов звукопоглощающего элемента имеет возможность поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения аэродинамического потока, звукопоглощающий элемент с двух сторон облицован звукопоглощающей конструкцией, содержащей гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума. Глушитель содержит корпус с впускным и выпускным патрубками, установленную соосно с корпусом полую вставку с дросселирующим элементом, выполненным из пористого шумопоглощающего материала, и цилиндрическую пружину, облицованную звукопоглощающим материалом, и размещенную между вставкой и корпусом и образующую винтовой канал, связанный с впускным патрубком, цилиндрическая пружина облицована звукопоглощающим материалом, выполненным в виде 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, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

Глушитель предназначен для глушения выхлопа машин или двигателей. Глушитель содержит 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, а звукопоглотитель выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек корпуса, перпендикулярно к которой жестко прикреплена внутренняя цилиндрическая втулка, соосная с периферийно расположенными перфорированными втулками, причем другой конец внутренней цилиндрической втулки жестко соединен со второй боковой крышкой корпуса посредством винта, взаимодействующего с резьбовой частью втулки, причем во внутренней втулке выполнены калиброванные отверстия, оси которых перпендикулярны оси втулки, а полость, образованная перфорированными втулками, заполнена шумопоглощающим элементом, выполненным в виде корпуса с внешней и внутренней перфорированными стенками, между которыми размещены слои звукопоглощающего материала, при этом первый слой, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным и закреплен на внешней поверхности, второй слой, более мягкий, чем первый, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя, а третий слой звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала и расположен между первым, более жестким, слоем и перфорированной поверхностью звукопоглощающего элемента, прерывистый звукопоглощающий слой, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя, выполнен в форме тел вращения и крепится с помощью стержней, параллельных перфорированным поверхностям, которые жестко связаны между собой посредством вертикальных, перпендикулярных к ним, крепежных элементов.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, торцевой впускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию и образующей с корпусом посредством перфорированных перегородок в виде, по меньшей мере, одной коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством сплошных перегородок, причем одна из них жестко связана с впускным патрубком, а другая расположена с противоположной патрубку стороны, между корпусом и перфорированной трубой расположен звукопоглощающий элемент и в торцевой части центральной трубы расположен звукопоглощающий элемент, фиксируемый стопорной шайбой, пористость звукопоглощающего элемента, расположенного между корпусом и перфорированной трубой в 2,5…5,0 раз ниже пористости звукопоглощающего элемента, расположенного в торцевой части центральной трубы.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, внутреннюю трубу с перфорацией в виде продольных прорезей и глухим торцом, спиральный элемент, расположенный между корпусом и трубой, и торцевой выпускной патрубок, причем спиральный элемент выполнен подвижным и снабжен регулируемой опорой, расположенной на глухом торце внутренней трубы, внутренняя поверхность корпуса и поверхности спирального элемента облицованы звукопоглощающим материалом, выполненным из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем, расположенные в корпусе с определенным шагом и образующие в нем плоские каналы, а между звукопоглотителем и перфорированными листами расположен акустически прозрачный материал.

Предложен комбинированный глушитель шума промышленного пылесоса. Он содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами, соответственно с впускным и выпускным патрубками. В корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока размещены по крайней мере три реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем отверстия в дисках поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают. При этом три последовательно соединенные реактивные камеры соединены с впускным патрубком корпуса, а также с камерой и выпускным патрубком. При этом камера образована кольцевым перфорированным диском и торцевой круглой пластиной, которые соединены между собой посредством центральной втулки, внутренняя поверхность которой облицована звукопоглощающим материалом, и соосна цилиндрической обечайке. При этом один из дисков, обращенный в сторону впускного патрубка, облицован звукопоглощающим круглым элементом. При этом звукопоглощающие круглые элементы установлены также на дисках с отверстиями, образующими реактивные камеры, а отношение длины корпуса L1 к его диаметру D лежит в оптимальном интервале величин L1/D=3,5…4,0; отношение диаметра корпуса D к диаметру D1 выпускного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D/D1=4,5…5,5; отношение диаметра корпуса D к диаметру d отверстия дисков лежит в оптимальном интервале величин D/d=5,0…6,0, отношение диаметра корпуса D к длине камеры LК лежит в оптимальном интервале величин D/LК=2,0…4,5. Корпус выполнен из конструкционных материалов, с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин 1:(2,5…3,5). 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, с центральной перегородкой, корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, а центральная перегородка выполнена в виде звукопоглощающего элемента, имеющего остов, который с двух сторон облицован звукопоглощающим материалом, причем остов звукопоглощающего элемента имеет возможность поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения аэродинамического потока, звукопоглощающий элемент с двух сторон облицован звукопоглощающей конструкцией, содержащей гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет настройки камерного глушителя путем поворота звукопоглощающего элемента. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх