DE2211051B2 - Vorrichtung zur Schalldämpfung, insbesondere für von gasförmigen Medien durchströmte Kanäle - Google Patents

Vorrichtung zur Schalldämpfung, insbesondere für von gasförmigen Medien durchströmte Kanäle

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Schalldämpfung, insbesondere für von gasförmigen Medien durchströmte Kanäle, bei der zwischen zwei Seitenflächen, von denen wenigstens eine durchbrochen ist, mit Hilfe von Trennwänden bienenwabenförmige Zellen abgeteilt sind.
Die bekannte Vorrichtung (US-PS 31 66 149) ist in F i g. 1 der Zeichnung dargestellt, aus welcher ersichtlich ist, daß bienenwabenförmige Zellen 2 zwischen zwei Seitenflächen 1 und 5 angeordnet sind, von denen die eine, nämlich die Seitenfläche 5, vollwandig ist und eine durchgehende, dichte Oberfläche aufweist, während die andere Seitenfläche 1, porös ausgebildet und mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehen ist. Die Vorrichtung dient als Wand für einen Luftkanal, wobei die durchbrochene Seitenfläche dem vorbeiströmenden Medium zugekehrt ist und die Zellen akustisch, wie eine Vielzahl kleiner Holmholtzresonatoren wirken.
Bekanntlich breiten sich die von Verdichtern von Zweistrahldüsenantrieben erzeugten Geräusche auf der Ansaugseite (Ausbreitung in Aufstromrichtung) entgegen der Strönvjngsmittelflußrichtung und auf der Druckseite (Ausbreitung in Abstromrichtung) in Richtung des Strömungsmittelflusses aus. Als allgemeine Regel gilt, daß die Geräusch- oder Schallabgabe in Abstromrichtung stärker ist.
Bei der bekannten Schalldämpfungsvorrichtung ist auf der Ansaugseite zu beobachten, daß das Absorptionsvermögen mit zunehmender Ausströmgeschwindigkeit zunimmt, wohingegen auf der Druckseite ein gegenteiliger Effekt auftritt. Daher ist die Schalldämpfung am Gebläseausgang besonders schwierig, was einerseits auf den höheren Geräuschpegel und andererseits darauf zurückzuführen ist, daß die Austrittsrichtung des Mediums für derartige Dämpfungsvorrichtungen ungünstig ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Schalldämpfung der Vorrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trennwände an ihren beiden an die Seitenflächen anstoßenden Kanten mit öffnungen versehen sind, die von der Innenseite der Seitenflächen begrenzt sind.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Schalldämpfungswerte erzielen, die (nach der Dezibelskala) mehr als das zweifache derjenigen betragen, die mittels herkömmlicher Vorrichtungen, wie in F i g. 1 dargestellt, erreicht werden können. Diese Verbesserung beruht auf der Mehrfachkopplung zwischen den verschiedenen Resonanzhohlräumen und auch auf der Ausbreitung der Wellen in den jeweiligen Zellen.
Praktische Ausführungen, die durch theoretische Berechnungen belegt werden, zeigen, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einem vorgegebenen zu dämpfenden Frequenzband der Perforationsgrad der dem Schall und dem strömenden Medium ausgesetzten Seitenfläche wesentlich geringer ist als der für bekannnte Vorrichtungen erforderliche Perforationsgrad.
Die Hauptvorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Das Absorptionsvermögen ist wesentlich höher als das der bekanmen Vorrichtungen mit Resonanzhohlräumen, insbesondere in dem besonders schwierigen Fall, daß die Schallausbreitung in der gleichen Richtung wie die Durchströmrichtung des Mediums erfolgt. Die dem Medium ausgesetzte Seitenfläche weist weniger Durchbrechungen (größenordnungsmäßig etwa nur ein Drittel der Durchbrechungen) auf, woraus sich im Hinblick auf aerodynamische Gesichtspunkte und beispielsweise bei aerodynamischen Anwendungen im Hinblick auf die Enteisung durch geringere Empfindlichkeit gegenüber der Erscheinung des Wiedereinfrierens offensichtliche Vorteile ergeben. Für ein gegebenes Reaktionsvolumen (Höhe der Zellen) ist auf Grund der vorgenannten Eigenschaft, nämlich daß die dem Schall ausgesetzte Seitenfläche in geringem Maße durchbrochen ist, eine Schalldämpfung bei viel höheren Frequenzen und mit wesentlich höherem Wirkungsgrad als bei bekannten Vorrichtungen möglich.
Die mehrfachen öffnungen zwischen den Zellen ermöglichen in optimaler Weise den Ablauf von eingedrungenem Wasser oder anderen Flüssigkeiten. Dadurch wird die Unterhaltung wesentlich vereinfacht.
Die Vorteile in akustischer, aerodynamischer, wartungstechnischer Hinsicht und im Hinblick auf die Enteisung ergeben sich praktisch ohne Mehraufwand, indem die erfindungsgemäße Vorrichtung in gleicher Weise, wie die herkömmlichen Vorrichtungen hergestellt werden kann.
Als mögliche Anwendungen kommen beispielsweise in Betracht: Schalldämpfung an den Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnungen von Rotationsmaschinen oder anderen Maschinen, in Kanälen, Rohrleitungen u. dgl., die von einem gasförmigen Medium durchströmt werden und durch die eine Schallausbreitung erfolgen kann, insbesondere Be- und Eptlüftungsvorrichtungen (in Bergwerken, Tunnels, verschiedenen Maschinen usw.). Heißluft- oder Kühlluftkanäle, Schalldämpfungsanlagen für Flughafen sowie Schalldämpfung in gewerblichen, industriellen oder öffentlichen Räumlichkeiten und Beeinflussung der Schallverhältnisse in Sälen (beispielsweise zur Unterdrückung einer oder mehrerer unerwünschter Frequenzen).
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachfolgenden an Hand der F i g. 2 der Zeichnung näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ebenfalls, wie die bekannte Einrichtung (Fig. 1), eine von dem Medium bestrichene durchbrochene Seitenfläche I, eine bienenwabenförmige Struktur 2 und eine dicht ge-
schlossene Seitenfläche 5 auf. Die Trennwände 3 jeder Zelle weisen öffnungen 4 in der Form kleiner Durchlässe auf, welche vielfache Verbindungen zwischen den einander benachbarten Zellen bilden und zusätzlich zu
den Durchbrechungen vorgesehen sind, welche die durch die Seitenfläche 1 begrenzte bienenwabenförmige Struktur 2 mit dem vorbeiströmenden Medium verbinden. Die kleinen öffnungen 4 s:nd unmittelbar angrenzend an die Seitenflächen 1 und 5 ausgebildet. Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß sie die akustischen Vorteile mit der Möglichkeit des Ablaufens parasitärer Flüssigkeiten in allen Richtungen verbindet und durch die Formgebung die Ausbildung gekrümmier oder gewölbter Wände erleichtert.
An Stelle der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung mit einer einzigen Zellenschicht können auch zwei oder mehrere Schichten übereinander angeordnet sein, wobei dann die durchgehende Seitenfläche 5 durch eine Durchbrechungen aufweisende Seitenfläche 1 ersetzt wird, die zwischen zwei bienenwabenförmigen Strukturen 2 mit öffnungen 4 angeordnet ist, während die durchgehende Seitenfläche 5 auf der Außenseite angeordnet ist. Sofern die Vorrichtung auf beiden Seiten von einem Medium bestrichen wird, wie z. B. bei Zweistrahldüsenantrieben, kann sie auch zweiseitig ausgebildet sein, indem die durchgehende Seitenfläche 5 auf beiden Seiten mit je einer bienenwabenförmigen Struktur 2 versehen ist und diese außen durch eine perforierte Seitenfläche 1 abgedeckt ist.
Auf diese Weise lassen sich ein- oder mehrschichtige Vorrichtungen auch von wesentlich komplizierterem Aufbau als die bekannten Vorrichtungen erstellen. Daraus ergeben sich vielseitigere Möglichkeiten zur Anpassung der Schalldämpfungsvorrichturigen an die ver-
schiedenen, in der Praxis auftretenden Schalldämpfungsprobleme. Insbesondere lassen sich durch geeignete Wahl der Abmessungen für die verschiedenen Elemente sehr gute Schalldämpfungswtrte erzielen.
In allen Fällen, in denen es nicht auf die Dichtigkeit
ankommt, beispielsweise wenn beide Seitenflächen von ein und demselben gasförmigen Medium oder von unterschiedlichen, jedoch miteinander verträglichen Medien bestrichen werden, kann auch die gegenüberliegende Seitenfläche 5 mit Durchbrechungen versehen sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Schalldämpfung, insbesondere für von gasförmigen Medien durchströmte Kanäle, bei der zwischen zwei Seitenflächen, von denen wenigstens eine durchbrochen ist, mit Hilfe von Trennwänden bienenwabenförmige Zellen abgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (3) an ihren beiden an die Seitenflächen (1,5) anstoßenden Kanten mit öffnungen (4) versehen sind, die von der Innnenseite der Seitenflächen (1,5) begrenzt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (4) in den Trennwänden (3) bogenförmig sind.
DE2211051A 1971-03-09 1972-03-08 Vorrichtung zur Schalldämpfung, insbesondere für von gasförmigen Medien durchströmte Kanäle Granted DE2211051B2 (de)

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