RU157128U1

RU157128U1 - COMBINED SILENCER OF AERODYNAMIC NOISE

Info

Publication number: RU157128U1
Application number: RU2015102478/12U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Григорьевич Михайлов; Владимир Васильевич Руссков; Наталья Анатольевна Шпет
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс"
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-11-20

Abstract

1. Комбинированный глушитель аэродинамического шума, содержащий герметичный цилиндрический корпус, жестко соединенный с входным и выходным патрубками диаметра D, внутренняя поверхность корпуса заполнена звукопоглощающим материалом, а наружная поверхность воздухопроводящего канала облицована акустически прозрачным материалом, отличающийся тем, что размещены три камеры резонаторно-поглотительного типа с размером Dв продольном направлении и наклонный воздухопроводящий канал с резонансными отверстиями.2. Комбинированный глушитель аэродинамического шума по п. 1, отличающийся тем, что камеры облицованы с внешней стороны звукопоглощающим материалом слоем толщиной H=0,5D.3. Комбинированный глушитель аэродинамического шума по п. 1, отличающийся тем, что воздухопроводящий канал выполнен бескаркасным и эластичным из синтетического материала.4. Комбинированный глушитель аэродинамического шума по п. 1, отличающийся тем, что внутренние поверхности корпуса и перегородок облицованы звуко-вибропоглощающим материалом.1. A combined aerodynamic noise silencer comprising a sealed cylindrical body rigidly connected to the inlet and outlet nozzles of diameter D, the inner surface of the body is filled with sound-absorbing material, and the outer surface of the air duct is lined with acoustically transparent material, characterized in that three chambers of resonance-absorption type are placed with dimension D in the longitudinal direction and an inclined air-conducting channel with resonant holes. 2. The combined aerodynamic noise silencer according to claim 1, characterized in that the chambers are lined on the outside with a sound-absorbing material with a layer thickness H = 0.5D.3. The combined silencer of aerodynamic noise according to claim 1, characterized in that the air duct is made frameless and elastic of synthetic material. 4. The combined silencer of aerodynamic noise according to claim 1, characterized in that the inner surfaces of the body and partitions are lined with sound-absorbing material.

Description

Полезная модель относится к оборудованию систем вентиляции и кондиционирования воздуха и предназначена для снижения аэродинамического шума вентиляторов.The utility model relates to the equipment of ventilation and air conditioning systems and is designed to reduce the aerodynamic noise of fans.

Известен шумоглушитель комбинированный, содержащий герметичный корпус круглого сечения с боковыми крышками, внутренний перфорированный каркас с разнонаправленными перфорированными отверстиями и установленную внутри каркаса пластинчатую конструкцию с закрепленными с обеих сторон поперечными резонаторными пластинами (патент РФ на полезную модель №21622 МПК F01N опубликован 27.01.2002).Known is a combined silencer comprising a sealed round-section housing with side covers, an inner perforated frame with multidirectional perforated holes and a plate structure mounted inside the frame with transverse resonator plates fixed on both sides (RF patent for utility model No. 21222 IPC F01N was published on January 27, 2002).

Недостатком данного шумоглушителя является невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах, так как он является преимущественно глушителем поглотительного типа.The disadvantage of this muffler is the low efficiency of sound attenuation at low frequencies, since it is mainly an absorption type muffler.

Известен глушитель шума, содержащий корпус квадратного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, содержащие перфорированные стенки, к которым прикреплены звукопоглощающие профилированные слои треугольного профиля из звукопоглощающего материала, которые размещены оппозитно к перфорированным стенкам, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длины основания треугольника (патент РФ №2392455 МПК F01N 1/24, опубликован 20.06.2010).Known silencer comprising a square section housing, rigidly connected to the end inlet and outlet nozzles, sound-absorbing plates containing perforated walls, to which sound-absorbing profiled layers of a triangular profile of sound-absorbing material are attached, which are placed opposite to the perforated walls, so that between the profiled layers were the air gap, and the depression of one layer was located opposite the protrusion of the other, and the surface of the profiles olneny congruent and are arranged with a shift by an amount equal to half the base length of the triangle (RF Patent №2392455 IPC F01N 1/24, published 20.06.2010).

Недостатком данного глушителя является уменьшение поперечного сечения каналов воздухопровода за счет треугольного профиля воздухопроводящего канала, что приводит к увеличению его аэродинамического сопротивления, и как следствие, к увеличению габаритов и мощности вентиляторов.The disadvantage of this muffler is the reduction of the cross section of the air duct due to the triangular profile of the air duct, which leads to an increase in its aerodynamic resistance, and as a result, to an increase in the size and power of the fans.

Наиболее близким по технической сущности является глушитель шума, содержащий внутреннюю трубу криволинейной формы, выполненную из сохраняющего форму проницаемого материала, образующую канал для прохода воздуха, снабженную герметичным внешним кожухом, установленным с образованием относительно ее стенок зазора, заполненного звукопоглощающим материалом, (патент РФ №2253806 МПК F04F 13/24, опубликован 10.06.2005).The closest in technical essence is a noise muffler containing an internal pipe of curvilinear shape made of a permeable material that retains its shape, forming a channel for air passage, equipped with a sealed external casing installed with the formation of a gap relative to its walls, filled with sound-absorbing material (RF patent No. 2253806 IPC F04F 13/24, published June 10, 2005).

Недостатком данного глушителя шума является недостаточное глушение шума на низких частотах из-за отсутствия резонаторных объемов, а также увеличенного аэродинамического сопротивления из-за большой кривизны внутренней трубы.The disadvantage of this noise muffler is the insufficient damping of noise at low frequencies due to the lack of resonator volumes, as well as increased aerodynamic drag due to the large curvature of the inner pipe.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении максимального снижения уровня шума во всем нормируемом для вентиляторного оборудования спектре частот.The technical result of the claimed utility model is to provide maximum noise reduction in the entire frequency spectrum normalized for fan equipment.

Указанный технический результат достигается тем, что в глушителе, содержащим герметичный цилиндрический корпус, жестко соединенный с входным и выходным патрубками диаметром D_y, размещены три камеры резонаторно-поглотительного типа частично заполненные звукопоглощающим материалом с размерами D_y в продольном направлении и разделенные сплошными перегородками. Внутри камер расположен наклонный воздухопроводящий канал с резонансными отверстиями, выполняющими функции горловин резонаторов Гельмгольца.The specified technical result is achieved in that in the muffler containing a sealed cylindrical body rigidly connected to the inlet and outlet nozzles with a diameter of D _y , there are three resonator-absorption type chambers partially filled with sound-absorbing material with dimensions D _y in the longitudinal direction and separated by solid partitions. Inside the chambers there is an inclined air-conducting channel with resonant holes that serve as the necks of Helmholtz resonators.

Частные формы реализации полезной модели, обеспечивающие технический результат, заключаются в следующем:Particular forms of implementing a utility model that provide a technical result are as follows:

- звукопоглощающий материал камер выполнен из базальтового супертонкого волокна (БСТВ), имеющего высокие коэффициенты звукопоглощения в широком диапазоне частот;- sound-absorbing material of the cameras is made of super thin basalt fiber (BSTF) having high sound absorption coefficients in a wide frequency range;

- воздухопроводящий канал выполнен бескаркасным (эластичным) из синтетического материала, например, “Пенофол”, обладающего достаточно высокими акустическими и аэродинамическими качествами;- the air channel is made frameless (elastic) of synthetic material, for example, Penofol, which has a fairly high acoustic and aerodynamic qualities;

- внутренние поверхности корпуса и перегородок камер облицованы звукопоглощающим материалом, например, мастикой типа “Адем”.- the inner surfaces of the housing and the walls of the chambers are lined with sound-absorbing material, for example, mastic such as "Adem".

На фиг.1 представлен фронтальный разрез предполагаемого глушителя шума.Figure 1 presents the frontal section of the proposed muffler.

Комбинированный глушитель шума содержит герметичный цилиндрический корпус 7, жестко соединенный с входным 2 и выходным 3 патрубками, внутри которого размещены три резонаторно-поглотительные камеры 10, 11, 12, частично заполненные звукопоглощающим материалом разделенные сплошными перегородками 6. Внутри камер расположен наклонный воздухопроводящий канал 13 с резонансными отверстиями 14, выполняющими функции горловин резонаторов Гельмгольца. Внутренняя поверхность корпуса и сплошных перегородок облицована звукопоглощающим материалом 9, а наружная поверхность канала - акустически прозрачным материалом 8.Combined silencer contains a sealed cylindrical housing 7, rigidly connected to the inlet 2 and outlet 3 nozzles, inside which are placed three resonator-absorption chambers 10, 11, 12, partially filled with sound-absorbing material separated by solid walls 6. Inside the chambers there is an inclined air-conducting channel 13 s resonant holes 14, performing the functions of the necks of Helmholtz resonators. The inner surface of the housing and the solid partitions is lined with sound-absorbing material 9, and the outer surface of the channel is acoustically transparent material 8.

Отношение внешнего диаметра корпуса к внутреннему диаметру канала D_y равно D/D_y=3, отношение длины глушителя L равно L=3D_y, отношение длины камеры L₁ равно L₁/D₁=1,0, соотношение между толщинами материала стенок корпуса и перегородок и вибропоглощающего материала лежит в оптимальном варианте величин: 1/(4,0…5,0), соотношение толщины звукопоглощающего материала H равно H/D_y=1,0.The ratio of the outer diameter of the casing to the inner diameter of the channel D _y is D / D _y = 3, the ratio of the length of the muffler L is L = 3D _y , the ratio of the length of the chamber L ₁ is L ₁ / D ₁ = 1.0, the ratio between the thicknesses of the material of the walls of the casing and the partitions and vibration-absorbing material lies in the optimal version of the values: 1 / (4.0 ... 5.0), the ratio of the thickness of the sound-absorbing material H is H / D _y = 1.0.

Комбинированный глушитель работает следующим образом.Combined silencer operates as follows.

Под действием аэродинамических сил, создаваемых вентилятором, перемещаемый воздух поступает через входной патрубок 2 в наклонный воздухопроводящий канал 13. Переход звуковой энергии в тепловую происходит за счет колебательного движения воздуха в горловинах резонансных отверстий канала, представляющих собой модель резонаторов Гельмгольца и в порах звукопоглощающего материала. Воздушные промежутки в камерах между звукопоглощающим материалом и воздухопроводящим каналом позволяют использовать дополнительный эффект резонансного звукопоглощения.Under the action of the aerodynamic forces created by the fan, the transported air enters through the inlet pipe 2 into an inclined air-conducting channel 13. The transition of sound energy into heat occurs due to the vibrational movement of air in the necks of the resonant openings of the channel, which are a model of Helmholtz resonators and in the pores of sound-absorbing material. The air gaps in the chambers between the sound-absorbing material and the air-conducting channel allow you to use the additional effect of resonant sound absorption.

Выполнение внутренней трубы, имеющей в продольном направлении наклонную форму, позволяет дополнительно снижать уровень шума за счет потери звуковой энергии при двух-трех кратном отражении звуковых волн от поверхности трубы.The implementation of the inner pipe, which has a longitudinally inclined shape, can further reduce the noise level due to the loss of sound energy with two to three times the reflection of sound waves from the pipe surface.

Сочетание нескольких технологий шумоглушения в предложенном комбинированном глушителе (поглотительная, резонаторная, отражательная) обеспечивает звукопоглощение в широком диапазоне звуковых колебаний, характерных для вентиляторных установок и имеющих на низких частотах дискретные составляющие, обусловленные шумом от неоднородности воздушного потока, а на высоких частотах - участок со сплошным тональным спектром вихревого шума.The combination of several sound attenuation technologies in the proposed combined silencer (absorption, resonator, reflective) provides sound absorption in a wide range of sound vibrations characteristic of fan installations and having discrete components at low frequencies due to noise from airflow inhomogeneity, and at high frequencies - a section with a solid tonal spectrum of vortex noise.

Claims

1. A combined aerodynamic noise silencer comprising a sealed cylindrical body rigidly connected to the inlet and outlet nozzles of diameter D _y , the inner surface of the body is filled with sound-absorbing material, and the outer surface of the air duct is lined with acoustically transparent material, characterized in that three chambers of resonance-absorption type with a size of D _y in the longitudinal direction and an inclined air duct with resonant holes.

2. The combined silencer of aerodynamic noise according to claim 1, characterized in that the chambers are lined on the outside with a sound-absorbing material with a layer thickness H = 0.5D _y .

3. The combined silencer of aerodynamic noise according to claim 1, characterized in that the air channel is made frameless and elastic of synthetic material.

4. The combined silencer of aerodynamic noise according to claim 1, characterized in that the inner surfaces of the body and partitions are lined with sound-absorbing material.