Аэродинамический глушитель

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. Шумопоглощающий элемент выполнен 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, отличающийся тем, что 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, один конец которых жестко закреплен на гладкой поверхности, а второй выполнен в виде хомута, охватывающего стержень и стягивающего его винтом, при этом сплошной профилированный слой выполнен из более жесткого звукопоглощающего материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий прерывистый звукопоглощающий слой. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума выхлопа, содержащий впускной патрубок и примыкающий к нему корпус из пористого материала (патент РФ 2300641, F01N 1/24, - прототип).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем 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 диаметром d, оси которых перпендикулярны оси втулки, а полость, образованная перфорированными втулками, заполнена шумопоглощающим элементом, причем отношение длины Н внешней периферийно расположенной перфорированной втулки к ее диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=1,0…2,5., а отношение диаметра d калиброванных отверстий к внутреннему диаметру d1 внутренней втулки находится в диапазоне оптимальных величин: d/d1=0,3…0,9, а отношение толщины b шумопоглощающего элемента к длине Н периферийно расположенных перфорированных втулок находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,25. Шумопоглощающий элемент 6 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (на чертеже не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - вариант шумопоглощающего элемента 6, расположенного в полости, образованной перфорированными втулками 7 и 8.

Аэродинамический глушитель содержит впускной патрубок 1 с отверстием и жестко связанный с ним корпус. Корпус содержит патрубок 1, выполненный в виде одной из боковых крышек 2 корпуса, перпендикулярно к которой жестко прикреплена внутренняя цилиндрическая втулка 9, соосная с периферийно расположенными перфорированными втулками 7 и 8. Диаметр 5 перфорации втулок 7 и 8 выбирается в диапазоне 1…5 мм. Другой конец внутренней цилиндрической втулки 9 жестко соединен со второй боковой крышкой 3 корпуса посредством винта 4, взаимодействующего с резьбовой частью втулки 9, причем во внутренней втулке 9 выполнены калиброванные отверстия 11 диаметром d, оси которых перпендикулярны оси втулки, а полость, образованная перфорированными втулками 7 и 8, заполнена шумопоглощающим элементом 6, причем отношение длины Н внешней периферийно расположенной перфорированной втулки 7 к ее диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=1,0…2,5, а отношение диаметра d калиброванных отверстий к внутреннему отверстию 10 диаметром d1 внутренней втулки 9 находится в диапазоне оптимальных величин: d/d1=0,3…0,9, а отношение толщины b шумопоглощающего элемента к длине Н периферийно расположенных перфорированных втулок находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,25.

Шумопоглощающий элемент 6 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (на чертеже не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

Возможен вариант выполнения шумопоглощающего элемента 6 (фиг. 2) в виде корпуса с внешней 12 и внутренней 13 перфорированными стенками, между которыми размещен звукопоглотитель, состоящий из трех слоев звукопоглощающего материала, при этом первый слой 14, более жесткий, выполнен сплошным и профилированным и закреплен на внешней поверхности 12, второй слой 16, более мягкий, чем первый, выполнен прерывистым и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя 14.

Прерывистый звукопоглощающий слой 15, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя 14, выполнен в форме тел вращения, например в виде шаров, эллипсоидов вращения и крепится с помощью стержней 17 (на чертеже показано сечение с одним стержнем 17), параллельных перфорированным поверхностям 12 и 13, которые жестко связаны между собой посредством вертикальных, перпендикулярных к ним, крепежных элементов, например в виде пластин 18, один конец которых жестко закреплен на внешней поверхности 12, а второй выполнен в виде хомута, охватывающего стержень 17 и стягивающего его винтом (на чертеже не показано).

Сплошной профилированный слой 14 звукопоглощающего элемента выполнен из более жесткого звукопоглощающего материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили 16 образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей 16 образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий прерывистый звукопоглощающий слой 15.

Третий слой 19 звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом, за счет заполнения пустот, образованных слоями 12 и 13, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками. Третий слой 19 расположен между первым, более жестким слоем 14, и перфорированной поверхностью 13 звукопоглощающего элемента.

Звуковая энергия, пройдя через слой внешней перфорированной поверхности 12 и третий слой 15 звукопоглощающего элемента, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на прерывистый звукопоглощающий слой, расположенный в фокусе сплошного профилированного слоя 14, где происходит первичное рассеивание звуковой энергии. Затем звуковая энергия попадает на сплошной профилированный слой 14 из звукопоглощающего материала, образованного сферическими поверхностями, образующими цельный куполообразный профиль, и фокусирующий отраженный звук на мягкий звукопоглотитель. Здесь осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Низкочастотное звукопоглощение осуществляется за счет мембранного возбуждения стенок корпуса и, косвенно, внутренних объемов воздуха.

Глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха от пневматического оборудования поступают через впускной патрубок 1, через его отверстие в корпус. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия втулок 7 и 8, между которыми размещен шумопоглощающий элемент 6, а также крышки 3. Эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса и втулок и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.

Аэродинамический глушитель, содержащий впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус, содержащий шумопоглощающие элементы, 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 диаметром d, оси которых перпендикулярны оси втулки, а полость, образованная перфорированными втулками, заполнена шумопоглощающим элементом, причем отношение длины Н внешней периферийно расположенной перфорированной втулки к ее диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=1,0…2,5., а отношение диаметра d калиброванных отверстий к внутреннему диаметру d1 внутренней втулки находится в диапазоне оптимальных величин: d/d1=0,3…0,9, а отношение толщины b шумопоглощающего элемента к длине Н периферийно расположенных перфорированных втулок находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,25, отличающийся тем, что шумопоглощающий элемент выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или шумопоглощающий элемент выполнен в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или шумопоглощающий элемент выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника, или шумопоглощающий элемент выполнен 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, например строительной герметизирующей пены, 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, например в виде шаров, эллипсоидов вращения и крепится с помощью стержней, параллельных перфорированным поверхностям, которые жестко связаны между собой посредством вертикальных, перпендикулярных к ним, крепежных элементов, например в виде пластин, один конец которых жестко закреплен на гладкой поверхности, а второй выполнен в виде хомута, охватывающего стержень и стягивающего его винтом, при этом сплошной профилированный слой выполнен из более жесткого звукопоглощающего материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий прерывистый звукопоглощающий слой.



 

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, 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 диаметром d, оси которых перпендикулярны оси втулки, а полость, образованная перфорированными втулками, заполнена шумопоглощающим элементом, причем отношение длины Н внешней периферийно расположенной перфорированной втулки к ее диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=1,0…2,5., а отношение диаметра d калиброванных отверстий к внутреннему диаметру d1 внутренней втулки находится в диапазоне оптимальных величин: d/d1=0,3…0,9, а отношение толщины b шумопоглощающего элемента к длине Н периферийно расположенных перфорированных втулок находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,25.

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, выполненный составным в виде цилиндрической и сферической обечаек, причем один конец цилиндрической обечайки жестко связан с торцом впускного патрубка, а другой жестко соединен со сферической обечайкой или выполнен с ней за одно целое.

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, содержащий шумопоглощающие элементы, корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек корпуса, имеющей коническую и цилиндрическую части, причем перпендикулярно к оси цилиндрической части установлена вставка, содержащая два перфорированных диска, между которыми размещен шумопоглощающий элемент, поджимаемый посредством резьбовых поверхностей другой крышкой корпуса, в которой выполнены выходные отверстия.

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 основание, выполненное в виде стакана с буртиком в его верхней части, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента из пористого материала в виде цилиндрических внешней и внутренней втулок, верхние основания которых соединены с крышкой, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки, расположенной соосно стакану, втулкам и крышке и имеющей на концах шайбы и гайки.

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.

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 выполнен из пористого материала составным в виде цилиндрической и сферической обечаек, причем один конец цилиндрической обечайки жестко связан с торцом впускного патрубка, а другой жестко соединен со сферической обечайкой или выполнен с ней за одно целое из пористого материала.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума в трактах всаса и выхлопа энергетических установок. Технический результат достигается тем, что глушитель шума для тракта газотурбинной установки содержит корпус в виде каркаса, обшитого панелями с боков, сверху, снизу, звукопоглощающие элементы с прямым участком, образующие с панелями каналы, установленную внутри корпуса перегородку, разделяющую внутреннюю полость корпуса на две части, выполненные в виде пластин звукопоглощающие элементы, имеющие радиальный участок, сопрягаемый с прямым участком, расположенные в каждой части корпуса с образованием между звукопоглощающими элементами, элементами и панелями каналов, равномерно расширяющихся от торцов корпуса к нижней панели.

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.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с нагнетателями. Система подачи воздуха низкого давления для двигателя (4), имеющего нагнетатель (10), содержит впускное отверстие (9) для атмосферного воздуха низкого давления, воздушный компрессор (11) нагнетателя, воздушный фильтр (8), канал (15) воздуха низкого давления и звукоизолирующее устройство (20).

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 основание, выполненное в виде стакана с буртиком в его верхней части, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента из пористого материала в виде цилиндрических внешней и внутренней втулок, верхние основания которых соединены с крышкой, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки, расположенной соосно стакану, втулкам и крышке и имеющей на концах шайбы и гайки.

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 выполнен в виде обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее - выполнено в виде сплошного диска. Корпус может быть выполнен из металлокерамики или из жесткого пористого шумопоглощающего материала. Обечайка усеченного конуса корпуса выполнена двухслойной, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке - выполнен из звукоотражающего материала, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 ил.

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. Шумопоглощающий элемент выполнен 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, отличающийся тем, что 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, один конец которых жестко закреплен на гладкой поверхности, а второй выполнен в виде хомута, охватывающего стержень и стягивающего его винтом, при этом сплошной профилированный слой выполнен из более жесткого звукопоглощающего материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, причем профили образованы сферическими поверхностями, соединенными между собой таким образом, что в целом каждый из профилей образует цельный куполообразный профиль, фокусирующий отраженный звук на один и тот же мягкий прерывистый звукопоглощающий слой. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 ил.

Наверх