Способ экспериментального определения оптимальных параметров акустического поглотителя

 

Сеюз Севетскнк

Социалистических

Респубанк

onHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2Ц)ЯГ (21) 2872712/18-10

<и1871059

<51)М. Кл.

G N 29/00

G 10 К 11/02 с присоединением заявки HP—

Госу«врствеииый комитет

СССР во «елвм изооретеиий я открытий (23) ПриоритетОпубликовано 07.1081, бюллетень Йо 37

Дата опубяикования описания 091081 (53) УДК 5З.082. . 4 (088. 8) Ф t

Ie.Ñ Мнацаканян, И.М. Пинкэ, A.Н. Руденко и В;Л.. Эпштейн;: (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ OIITHМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам исследования акустических свойств материалов.

Известен способ экспериментального определения оптимальных параметров поглощающих материалов методом аккустического моделирования, основан ям на измер енин распределения амплитуд колебаний давления в газовом тракте с установленням на нем акустическим поглотителем (11 . основными недостатками известного способа являются необходимость изготовления большого числа вариантов, 15 что удорожает и удлиняет сроки доводки изделия, воэможность при моделировании соблюдения в полной мере всех критериев подобия, граничных условий и свойств источника звука объекта мо- 20 делирования.

Трудности автоматизации процесса отыскания оптимальных параметров акустического поглотителя в связи с необходимостью экспериментальной уста- 2 новки при смене поглотителей .

Известен также способ экспериментального определения оптимальных параметров акустИческого поглотителя (21аосредством воздействия звуковыми 30 кол албаниями газа на образец и последующего контроля изменений звукового давления. При проведении измерений этим способом, обычно в трубе интЕрферометра, на одном конце трубы устанавливается излучатель звука, а на другом — опытный образец — отдельный элемент или система элементов исследуемого акустического поглотителя.

При .этом в трубе возбуждается плос- . кая звуковая волна, падающая по нор- ° мали к образцу. При сложении падающей и отраженной от него волн, в трубе интерферометра возникает стоячая волна давления . Измеряя микрофоном распределение измерения звукового давления по длине трубы интерферометра,вычисляют основную энергетическую характеристику испытуемого образца — коэффициент поглощения oL . Акустический поглотитель, образец которого по данным испытаний имеет наибольшее значе" ние d» принимается за оптимальный.

Недостатком применения интерферен-. ционного способа является то, что определение оптимальных параметров поглотителя производится в условиях, принципиально отличающихся от натурных: при нормальном падении звуковой

871059 волна, а о сутствии среднего потока

И ТеДе

Это приводит к значительному снижение точности экспериментального определения оптимальных параметров .акустических цоглотителей. Необходи)мость последовательного испытания болыаого числа образцов различных конструктивных вариантов акустичес.ких поглотителей значительно удорожает н удлиняет время измерение в процессе отыскания оптимальных параметров акустических поглотителей.

Целью изобретения является разработка способа, позволяющего существенно повысить точность и сократить время измерений при экспериментальном определении оптимальных параметров акустических поглотителей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе экспериментального определения оптимальных параметров акустического пбглотителя посредством воздействия звуковыми колебаниями газа на образец и последующего контроля изменений звукового давления одновременно измеряют колебания скорости газа на входе в образец при изменении его акустических характеристик, и по максимуму акустической мощности, поглощаемой, образцом, определяют оптимальные параметры акустического поглотителя.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит трубу интерферометра (или магистраль натурноного объекта) — 1, образец 2 акустического поглотителя, с подвижным поршнем Э и измеряемым объемом резонансной полости 4, нить термоанемометра 5 для измерения колебаний скорости на входе в образец 2, чувствительный элемент 6 для измерения колебаний давления также на выходе в образец 2 (например, таблетка из пьезокерамики), усилитель 7 и термоанемометр 8.

Способ состоит в следующем, образец акустического поглотителя 2 устанавливается на магистраль натурного объ. екта 1.

Объект выводится на режим работы, при котором в магистрали объекта 1 возникают звуковые колебания газа, воздействующие на образец 2. При этом помимо измерений колебаний звукового давления на входе в образец 2 с помощью,чувствительног0 элемента 6 одновременно дополнительно производят измерение колебаний скорости газа также »а входе в образец с помощью нити термоанемометра 5.

Изменяя акустические характеристики образца 2 например, путем перемещения поршня 3 и измерения объема резонансовой полости 4) следят за величиной акустической мощности, поглощаемой образцом, пропорциональной интегральному усредненному значению произведения сигналов на выходе усилителя 7 и термоанемометра 8, которые, в свою очередь, соответственно пропорциональны колебаниям давления и скорости газа на входе в образец 2.

Фиксируют оптимальные значения акустических параметров образца 2, соответствующих максимальному значению эффективной акустической мощности, 0 отбираемой из системы образцом.

По найденным указанным способом оптимальным. значениям акустических . параметров образца проектируется поглотитель, предназначенный для ослабления (или подавления) колебаний в 5 магистралях натурного объекта.

Повьиаение точности достигается за счет того, что оптимизация параметров поглотителей может производиться

20 не только в модельных, но и в натурных условиях при полном соблюдении режимных параметров, граничных условий, свойств источника звука и акус- тического поля натурного объекта, для которого проектируется акустический поглотитель. Сокращение времени измерений при данном способе достигается за счет того, что оптимизация параметров акустического поглотителя производится с использованием образца с изменяемыми акустическими характеристиками по конечному выходному параметру — величине акустической мощности, отбираемой образцом из системы.

При использовании предлагаемого способа отпадает необходимость изготовления большого числа вариантов опытных акустических поглотитеЛей, 40 что значительно удешевляет и сокращает время доводки изделий.

Изобретение может найти применение в проектных институтах и КБ, занимающихся борьбой с производственными шумами, в частности при проектировании теплоэнергетических установок.

Формула изобретения

Способ экспериментального опредЕления оптимальных параметров акустического поглотителя посредством воздействия звуковыми колебаниями газа на образец и последующего контроля изменений звукового давления, отличающийся тем, что с целью повьааения . точности и сокращения времени измерений, одновременно проводят измерения

60 колебаний скорости газа на входе в образец при изменении его акустических характеристик и по максимуму акустической мсэаности,.поглощаемой образцом, определяют оптимальные па65 раметры акустического поглотителя.

871059

Составитель В.шоров

Техред Л. Пекарь Корректор Ю.Макаренко

Редактор H. Коняда

Подгп.сное

Эакаэ 8427/16 Тирах 910

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руденко A.Н., Эпштейн В.Л., Косоротиков Ф.Я., Жемурадов А.П. Иследование элементов эвукопоглощающих конструкций, Технический отчет и 7440, 1974, с. 35-40.

2.Писаревский Н.Н., Голубкова Л.В. . Экспериментальная установка для измерения характеристик звукопоглоща асих конструкций интерференционныч методом при высоких уровнях звукового давления, Сборник Труды ЦАГИ, вып.

1806, 1976 ° с. 54-73 (прототип)..