DE2410231C3 - Einrichtung zur Verminderung von Strömungsgeräuschen in Rohrströmungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verminderung von Strömungsgeräuschen in Rohrströmungen, mit einer stromab einer Regelöffnung angeordneten, beströmten, die Strömung laminarisierenden mechanischen Struktur, von welcher mehrere Strömungsquerschnitte durch zwischen diesen verlaufende Strukturelemente ί egrenzt sind.

Die Geräuscherzeugung durch Strömungsmaschinen, also insbesondere durch Ventile, Schieber und andere Drosselorgane, stellt ein derzeit stark beobachtetes Problem dar. Bei bekannten Regel- und Drosselorganen in Strömungsmaschinen wird versucht, das strömungsmechanisch entstehende Geräusch durch Schalldämmung oder Schalldämpfung zu vermindern. Solche Maßnahmen zur Schalldämmung und Schalldämpfung sind jedoch in den meisten Fällen zur wirksamen Herabsetzung des Geräusches nicht oder nur für enge Bereiche ganz bestimmter Strömungszustände geeignet.

Es ist bekannt, daß insbesondere instationäre Zustände in Strömungen für die erzeugten Schwingungen, insbesondere Geräusche, verantwortlich sind. Mit der Vermeidung von instationären Strömungszuständen können alle Nebeneffekte solcher Zustände, insbesondere die Anregung von Vibrationen, Schwingungen des Strömungsorgans, Körperschall und Geräuscherzeugung, ausgeschlossen werden. Die wichtigsten instationären Strömungszustände sind Turbulenzen in Strömungsgrenzschichten und homogenen Strömungsfeldern oder an freien Oberflächen des Strömungsmediums, bei Flüssigkeiten die Kavitation, welche im allgemeinen dann auftritt, wenn der statische Druck in der Flüssigkeit den Dampfdruck unterschreitet, und gesteuerte Strömungsinstabilitäten, d. h. Schwingungs- und Schwankungsbewegungen, die durch im oder am Strömungsweg angeordnete Steuerungs- und Rückkopplungsmechanismen entstehen. Die gesteuerten Strömungsinstabilitäten sind meist an das Vorhandensein freier Grenzschichten (wie im Fall der periodischen Wirbelablösung, der Pfeifen- und Schneidentöne sowie der Oberflächenwellen) oder an ändert Inhomogenitäten im Strömungsfeld (wie z. B. Verdichtungsstößen in Überschallströmungen) gebunden. Durch die Kavitation - vor allem in Wandnähe — wird nicht nur selbst Geräusch erzeugt, sondern sie führt auch zu geräuscherzeugenden Nebeneffekten, vor allem zur Instabilität und damit zu Schwankungsbewegungen der Flüssigkeitsteilchen in den freien Oberflächen an der Dampfblase sowie zu Druckwellen, die beim Zusammentreffen freier Flüssigkeitsoberflächen entstehen.

In diesem Zusammenhang ist ein Druck-Reduzierventil zur geräusch- und vibrationsarmen Drosselung strömender gasförmiger Medien bekannt (Sonderdruck aus »Mitteilungen der Vereinigung der Großkesselbesitzer«, Heft 41. April 1956; DE-PS 10 67 653), für dessen Gestaltung von der Überlegung ausgegangen wird, daß durch einen ungeregelten Zerfall von Freistrahlen und durch eine Freistrahlvermischung Geräusche und Vibrationen hervorgerufen werden und daß eine Freistrahlbildung und Freistrahlvermischung vermieden werden kann, wenn die Druckentspannung des gasförmigen Mediums in einem labyrinthartigen Verzweigungssystem unter ständigen Richtungs- und gegebenenfalls Geschwindigkeitsänderungen durch innere molekulare Reibung erfolgt. Hier wird somit die Verminderung von Strömungsgeräuschen durch zusätzliche Bildung von geregelten Turbulenzen erreicht. Es wird die Entstehung eines Freistrahles unterbunden und damit auch die ungeregelte Vermischungsturbulenz in der Vermischungszone an den Randgebieten eines solchen Freistrahles in eine über das gesamt»; Abströmgebiet am Austritt der Drosselstelle geregelte Turbulenz kleiner Wirbeldimensionen überführt.

Es ist jedoch auch bekannt, eine Geräuschminderung durch Abschwächung oder Unterbindung von Wirbelbildungen zu erreichen, die Strömung also möglichst 7u Iaminarisieren. Hierzu wird die Strömung durch paralle-Ie Kanäle, schmale Spalte oder Schüttungen körniger Substanzen geleitet. Durch solche im Strömungsweg angeordneten beströmten mechanischen Strukturen läßt sich ein gleichrichtender Einfluß auf die Strömung und die Umwandlung von kinetischer Strömungsenergie in Wärme durch Reibung an den beströmten Strukturelementen erreichen. Hierzu ist regelmäßig die Aufteilung der Strömung in möglichst viele kleine Zweigströme und die Länge der Strömungswege in der Struktur von Bedeutung. Mit einer solchen Umwandlung von Strömungsenergie in Wärme ist jedoch stets ein verhältnismäßig hoher Verlust an Strömungsenergie verbunden.

Es ist ferner bekannt, daß in einem strömenden Medium Strömungsbewegungen durch die Wirkung einer genügend hohen Zähigkeit des Mediums gedämpft werden können. Daraus ist die bekannte Reynoldszahl abgeleitet, die direkt proportional zu der Geschv/indigkeit des in einem Rohr strömenden Mediums und dem Rohr-

durchmesser, und umgekehrt proportional zu der Zähigkeit des Mediums ist. Es besteht eine kritische Reynoldszahl, oberhalb welcher der Umschlag von dem laminaren in den turbulenten Strömungszustand eintritt. Je höher daher die Zähigkeit des strömenden Mediums ist, desto kleiner ist die den Strömungszustand charakterisierende Reynoldizahl. Jedoch läßt sich für eine Strömung eines Mediums vorgegebener Zähigkeit deren Wert nicht vergrößern.

Wenn es jedoch auf andere Weise als der Änderung der Zähigkeit des strömenden Mediums gelingt, eine sogenannte zähe Strömung zu erhalten, bei welcher durch die gegebenen Zähigkeitskräfte des strömenden Mediums dessen inflationären Schwankungsbewegungen unterdrückt werden, können auch ohne wesentliche Umwandlung von kinetischer Strömungsenergie in Wärme zur Geräusch- und Schwingungserzeugung führende instationäre Strömungszustände verhindert werden.

■ Durch die Erfindung wird daher die Aufgabe gelöst, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zur Verminderung von Strömungsgeräuschen durch Verhinderung von Strömungsturbulenzen stromab der Regelöffnung durch Ausbildung einer zähen Strömung zu schaffen.

I Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Regelöffnung in einen sich stromab verengenden Keilspalt innerhalb einer die Struktur bildenden Struktur .kleiner Reynoldszahl übergeht, welche durch eine derartige quer zur Strömungsrichtung gemessene Minimalabmessung ihrer quer angeströmten Strukturelemente oder ihrer Strömungsquerschnitte, daß die mit der Minimalabmessung gebildete Reynoldszahl kleiner 10² ist, vorzugsweise im Bereich von eins liegt, einen zur Unterbindung der Entstehung von Strömungsinstabilitäten in der Rohrströmung stromab der Regelöffnung führenden Zähigkeitseinfluß in die Rohrströmung einbringt.

Im Sinne der Erfindung werden somit die mit der Rohrströmung in Berührung kommenden mechanischen Strukturen, die im Vermischungsgebiet der aus der Regelöffnung austretenden Hauptströmung und der diese hinter der Regelöffnung umgebenden Nebenströrnungen angeordnet sind, mit solchen Abmessungen ausgestattet, daß für die Strukturen die Reynoldszahl, gebildet aus der Strömungsgeschwindigkeit in der Struktur, die für die Strömung charakteristische Abmessung der Strukturelemente oder der durch diese gebildeten Strömungskanäle, und der kinematischen Zähigkeit, möglichst klein ist. Durch eine kleine Reynoldszahl, die bestimmte typische Werte unterschreitet, lassen sich laminare Strömungszustände in der Struktur und die Erzeugung des Widerstandes der Struktur durch eine zähe Durchströmung der Struktur erreichen. Diece zähe Durchströmung der Struktur ist dadurch gekennzeichnet, daß instationäre Strömungsvorgänge in der Struktur nicht auftreten können und damit eine Geräuscherzeugung nicht stattfindet. Die Reynoldszahl soll möglichst in der Größenordnung von eins liegen. Aber auch bei größeren Werten -- etwa bei 100 oder 1000 — lassen sich störende Strömungsgeräusche noch wirksam vermeiden.

Für die erfindungsgemäß erzielte Laminarisierung der Strömung ist daher nicht die Länge von in der beströmten Struktur gebildeten Strömungskanälen primär verantwortlich, sondern die quer zur Strömungsrichtung gemessene, für den Strömungszustand charakteristische Abmessung, nämlich die Querschnittsweite von Durchtrittsöffnungen in der Struktur bzw. die Querschnittsdicke der quer angeströmten, beidseitig umströmten Strukturelemente, je nachdem, ob die Querschnittsweite der Durchtrittsöffnungen oder die Querschnittsdicke der Strukturelemente die kleinere Abmessung ist.

Um etwa in einer Rohrströmung einen kleinen Strömungswiderstand zu erzeugen, kann man einen hinreichend dünnen zylindrischen Faden oder Draht verwenden, der quer zur Strömungsrichtung ausgespannt ist.

ίο Die charakteristische Abmessung für die Reynoldszahl ist hierbei der Durchmesser des Drahtes oder Fadens. Zur Regelung und Erhöhung des in die Strömung eingebrachten Widerstandes kann die Anzahl der ausgespannten Drähte vermehrt werden, wobei die Reynoldszahl, gebildet mit dem Drahtdurchmesser und der Geschwindigkeit im Bereich der Drahtstruktur, durch geeignete Maßnahmen, wie räumlich gestaffelte Anordnung der Drähte oder Erweiterung des Rohrquerschnittes, auf einem geeigneten Wert gehalten ist. Erzielt man schließlich einen Drosselzustand, bei dem der Abstand der Drähte voneinander kleiner als ihr Durchmesser wird, ist die Reynoldszahl mit der Weite der zwischen den Drähten verbleibenden Kanäle zu bilden.

Es ist an sich bekannt, durch Strukturen aus gekreuzten Platten und feinmaschigen Sieben vorhandene Schwankungsbewegungen einer Strömung zu dämpfen und diese zu glätten. Dies hat jedoch den Zweck, eine möglichst gleichförmige Geschwindigkeit über den Strömungsquerschnitt hin zu erreichen, damit z. B. bei Windkanalversuchen einwandfreie Versuchsbedingungen hergestellt sind. Mit diesen bekannten Strukturen können daher in einer ankommenden Strömung bereits vorhandene Schwankungsbewegungen durch Gleichrichtung und Glättung der Strömung weitgehend gedämpft werden. Die feinmaschigen Siebe sind insbesondere zur Dämpfung von aus zeitlichen Schwankungsbewegungen der ankommenden zeitlichen Schwankungsbewegungen der ankommenden Strömung herrührenden Turbulenzen bestimmt. Sie erzeugen jedoch selbst wieder, wenn auch sehr feinkörnige Turbulenz, die verhältnismäßig schnell, gegebenenfalls in einer nachgeschalteten Beruhigungsstrecke, abklingt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung jedoch wird die Vermischungsturbulenz der aus einer Regelöffnung austretenden Strömung dadurch unterbunden, daß eine Struktur kleiner Reynoldszahl nicht unmittelbar in das Gebiet der Austrittsströmung mit größter Strömungsgeschwindigkeit gebracht wird, weil die Struktur dort durch die Reibungskräfte zu stark belastet würde, sondem die Struktur kleiner Reynoldszahl wird in dem eigentlichen Vermischungsgebiet von Haupt- und Nebenströmung angeordnet, denn in diesen Vermischungsgebieten gerade werden die größten Schwankungsenergien erzeugt, so daß gerade hier eine Struktur kleiner Reynoldszahl zar wirksamen Absenkung des Geräuschpegels führt.

Da gemäß der Erfindung die Regelöffnung, die als Unstetigkeitsstelle für die Strömung wirkt, in einen sich stromab verengenden Keilspalt innerhalb der Struktur kleiner Reynoldszahl übergeht, sind für die Austrittsströmung aus der Regelöffnung die Grenzschichten am Stromumfang durch die Begrenzung des Keilspaltes gebunden, so daß hier freie Grenzschichten und damit Rückströmgebiete und Unstetigkeitsflächen vermieden werden, welche generell zum instabilen Verhalten der Strömung und daher zur Geräuscherzeugung neigen. Die Austrittsströmung wird durch die umgebende Struktur kleiner Reynoldszahl praktisch abgesaugt und

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beim Durchgang durch die Struktur laminisiert und somit turbulenzfrei abgeführt

Die Erfindung ist für die Geräuschminderung strömender Gase und Flüssigkeiten gleichermaßen gut geeignet. Durch Anwendung der Erfindung läßt sich die erzeugte Geräuschleistung bei geringfügigen Änderungen bekannter Strömungsorgane vorliegender Art auf ein Zehntel bis ein Tausendstel vermindern. Die Erfindung erlaubt darüber hinaus den geräuscharmen Betrieb von Strömungsorganen vorliegender Art, insbesondere Drosselorganen, bei stark veränderbaren Strömungsdurchsätzen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Struktur kleiner Reynoldszahl können nicht nur störende Geräusche, sondern insbesondere auch schädliche und störende Schwingungen und Vibrationen von vornherein ausgeschaltet oder nachtraglich beseitigt werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand jeweils der Ansprüche 2 bis 4.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 erbringt die zusätzliche Wirkung, daß durch den gezackten Verlauf der Regelöffnung das Strömungsfeld fächerartig ausgebreitet wird. Die von instationären Strömungen erzeugte Leistung der Schwankungsbewegung der Strömung, also insbesondere die abgegebene Schwingungs- und Schalleistung, ist bei geeigneter Wahl von Ähnlichkeitsparametern dem Volumen des instationären StrömungsfeMes proportional. Da die Frequenzen, bei denen die Schwankungsbewegung abstrahlt, umgekehrt proportional zu einer charakteristischen Abmessung des instationären Strömungsgebietes sind, kann man durch Verkleinern der charakteristischen Abmessungen des instationären StrömungsgeDietes durch dessen Aufteilung in kleinere Strömungen die abgestrahlte Gesamtleistung verkleinern und zugleich in den Bereich höherer Frequenzen verlagern, die unter Umständen nicht mehr hörbar sind oder subjektiv weniger stark gehört werden. Überdies werden in der Regel höhere Schwingungs- und Schallfrequenzen im Strömungsorgan besser gedämpft bzw. lassen sich durch höhere Schwingungs- und Schallfrequenzen in der Regel auch Anregungen mechanischer Resonanzen in Strömungsmaschinen vprmeiclen Durch die Aufteilung der Strömung in kleine Strömungszweige wird außerdem eine gegenseitige Abschirmwirkung der Strömungszweige erzielt, wodurch häufig die Schwingungs- und Geräuscherzeugung noch wirksamer als durch Verlagerung der Geräuschirequenzen vermieden wird.

Die Erfindung wird anhand einiger ausgewählter Ausführungsformen erläutert, weiche schematisch aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Doppelschieberventils,

F i g. 2 eine Überschallregeldüsj mit nachgeschalteter Struktur kleiner Reynoldszahl,

Fig.3 bis 5 eine weitere Ausführungsform eines Doppelschieberventils mit nachgeschalteter Struktur kleiner Reynoldszahl und

Fig.6 und 7 ein Drosselventil mit einer Blendenöffnung und in diese eingreifendem Regeldorn.

Bei den Ausführungsformen aus den Fig. 1 bis 7 ist eine Struktur 1 kleiner Reynoldszahl auf der Abströmseite eines Regelorgans angeordnet, so daß durch diese Struktur ein Strömungswiderstand erzeugt wird, der eine Ausbildung von instationären Strömungsvorgängen aufgrund der Regelmechanismen verhindernjcann und Störbewegungen, soweit sie bereits in der Strömung vorhanden sind, durch Reibungseffekte verhin-

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60 dem und unter Umständen beseitigen kann. Daher ist die Struktur *1 kleiner Reynoldszah! an Stellen des Regelorgans angeordnet, die Anlaß zur Ausbildung von Turbulenz, Unstetigkeitsflächen und anderem instationären Strömungsverhalten geben.

Das Strömungsmedium wird im Rohr 4 einer Regelöffnung 50 zugeführt und dann in einen sich verjüngenden Keilspalt 51 eingeleitet. Durch die Spaltwände 52 tritt das Strömungsmedium in die Struktur 1 kleiner Reynoldszahl ein. Im Falle von Gasströmungen kann die Struktur ί kleine Dichten und damit kleine spezifische Widerstände haben, da sie lediglich einer turbulenzarmen Ableitung des Strömungsmediums aus dem Keilspalt 51 dient. Die Regelung des Durchflusses erfolgt hier in der Regel bei entsprechenden Druckverhältnissen durch Veränderung des Querschnitts der Regelöffnung 50. Bei Flüssigkeiten hingegen kann kein wesentlicher Druckverlust im Querschnitt der Regelöffnung 50 auftreten, so daß hier das Prinzip der kleinen Reynoldszahl in der Weise angewendet werden kann, daß der Hauptwiderstand in der Struktur 1 liegt. Damit ist aber in diesem Fall eine starke Einschränkung der Regelmöglichkeit gegeben, so daß die Drosselorgane nach den F i g. 1 und 2 vorzugsweise für Gase verwendet werden. Bei Anwendung des hier gezeigten Prinzips auf Flüssigkeiten ist eine Abwandlung zweckmäßig, bei der eine Mehrfachanordnung von Regelöffnungen von einer Struktur kleiner Reynoldszahl abgeschlossen wird, wobei hinter den Regelöffnungen keil- oder kegelförmige Bereiche in der Struktur kleiner Reynoldszahl ausgespart werden, so daß dann das aus Fig. 1 ersichtliche Prinzip in vielfacher Wiederholung auftritt.

Im einzelnen ist gemäß F i g. 1 der Querschnitt der Regelöffnung 50 zwischen zv ei quer zur Strömungsrichtung verstellbaren Schieberplatten 24 gebildet. Der Eintrittsquerschnitt des Keilspaltes 5i entspricht vorzugsweise der Größe der Regelöffnung 50. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Spaltwände 52 aus einem geeigneten durchlässigen Materialband oder dergleichen gebildet und an der Austrittskante der zugeordneten Schieberplatte 24 befestigt werden, so daß die Spaltwände 52 der Bewegung der Schieberplatte 24 durch Schwenken um den Scheitel 53 des Keilspaltes 51 folgen. Im Scheitel 53 kann gegebenenfalls ein feststehenoer, die Schwenkachse bildender Zapfen oder dergleichen vorgesehen sein. Zusammen mit den Spaltwänden 52 wird dann auch die Struktur 1 kleiner Reynoldszahl aufgespreizt oder zusammengedrückt. Durch entsprechende Ausbildung des an den Scheitel des Keüspaltes 51 anschließenden Teils der Struktur 1 kann für deren leichte Beweglichkeit gesorgt werden. Auch eine Herstellung der Struktur 1 aus verformbarem Material ist möglich. In Abwandlung kann die Struktur 1 auch an ihren in Strömungsrichtung vorn liegenden Stirnflächen an der Rückseite der Schieberplatte 24 befestigt sein. Gegebenenfalls können dann gesonderte Bänder oder Platten zur Bildung der Spaltwand 52 entfallen.

Gemäß F i g. 2 wird die Regelöffnung 50 vom engsten Querschnitt einer Überschallregeldüse 54 gebildet. Wenn bei schnell strömenden Gasen große Überdrücke abgebaut werden müssen und vor allem zugleich eine Schallgeschwindigkeitsstrecke als Stromdichtemaximum zur exakten Durchflußregelurig verwendet wird, sind Drosselorgane, bei denen die Regelöffnung selbst von einer Struktur kleiner Reynoldszahl gebildet ist, weniger gut geeignet. Bei den letztgenannten Drosselorganen ist nämlich durch den starken Einfluß der Zähigkeit des Strömungsmediums auf den Durchfluß bei festge-

haltener Einstellung des Drosselorgans durch Wärmeaustausch zwischen der Drosselstruktur und dem Gas ein sehr langsames Einschwingen auf Gleichgewichtswerte nach Einstellungsänderungen des Drosselorgans zu erwarten. Daher wird man etwa zur Durchflußregeiung bei einem Windkanal, wo es auf exakte Einhaltung der vorgewählten Betriebsparameter ankommt, auf eine Schallgeschwindigkeitsstrecke zur Regelung des Durchflusses nicht verzichten. Die dabei entstehende Überschallabströmung vom engsten Regelquerschnitt ist dann häufig Anlaß für starke Geräuschentwicklung solcher Einrichtungen. Durch die Nachschaltung eines Keilspaltes 50 und einer Struktur 1 kleiner Reynoldszahl gemäß Fig.2 wird hier die Entstehung eines Überschallfreistrahles mit seiner geräuscherzeugenden Vermischungsturbulenz hinter der Regeldüse 54 verhindert Durch eine Anordnung nach Fig.2 konnte im Versuchslabor in 1,5 m Abstand von der Regeldüse ein Geräuschpegel von nur 58 dB über 2 χ 1O^-4 μbar bei einem Luftdurchsatz von etwa 0,5 kg/s erzielt werden. Die Minderung des Geräuschpegels gegenüber einer vergleichbaren Regelstrecke ohne Keilspalt 51 und Struktur 1 betrug mehr als 30 dB.

Für Anwendungsfälle, bei denen es nicht auf eine Weiterverwertung des Strömungsmediums hinter dem Regelquerschnitt ankommt, kann, wie in F i g. 2 in ausgezogenen Linien gezeigt, das Strömungsmedium aus der Struktur 1 zur Seite hin abgeleitet werden. Durch die in F i g. 2 gestrichelt dargestellte Verlängerung der gezeigten Vorrichtung läßt sich jedoch der Strömungsweg ähnlich wie in F i g. fortsetzen.

Die in den F i g. 3 bis 5 gezeigte Anordnung entspricht grundsätzlich der Anordnung aus F i g. 1. Zusätzlich sind jedoch gemäß den F i g. 3 bis 5 Maßnahmen getroffen, das Strömungsmedium in der Regelöffnung 50 zur Erzielung einer Strahlaufteilung aufzufächern. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schieberplatten 24 kammartig mit einer Vielzahl von keilförmigen Zähnen 34 versehen sind, wobei die Zähne der einen Schieberplatte in die Zwischenräume zwischen den Zähnen der anderen Schieberplatte eingreifen können. Es ergibt sich dadurch eine einstellbare Regelöffnung 50, welche quer zur Siröiriüiigsrichiüüg etwa niäanderförrnig verläuft, so daß im Ergebnis ein Durchflußspalt großer Gesamtbreite vorhanden ist. Wenngleich bei einer derartigen Anordnung die Strömung nicht in einzelne Strahlen aufgeteilt ist, ergibt sich dennoch eine wesentliche Veränderung der kritischen Abmessung des Strömungsfeldes bei gleichbleibendem Durchfluß, nämlich der Weite des Regelspaltes.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ist bei dieser Ausführungsform der an die Regelöffnung 50 anschließende Keilspalt 51 entsprechend der kammartigen Ausbildung der Schieberplatten 24 in eine Vielzahl von Seitenspalten 54 aufgefächert, in welche die Lücken zwischen den Zähnen der Schieberplatten 24 einlaufen. Vorzugsweise sind auch hier wieder Maßnahmen getroffen, die Seitenspalte 54 zusammen mit den Schieberplatten 24 unter Verengung des Keilspaltes 51 zu bewegen.
Die Ausführungsform nach den F i g. 6 und 7 macht ebenfalls vom prinzipiellen Aufbau der Drosselstruktur nach den F i g. 1 und 2 Gebrauch. Gemäß den F i g. 6 und 7 ist die Regelöffnung 50 zv/ischen einer Blende 55 und einem in deren Öffnung eingreifenden, sich in Strömungsrichtung verjüngenden Regeldorn 56 gebildet.

Auf der anderen Seite der Blende 55 ist eine Struktur 1 kleiner Reynoldszahl angeordnet, welche auf der Blendenseite von einem an die Blendenöffnung anschließenden Keilspalt 51 begrenzt ist. Wie aus F i g. 7 ersichtlich, haben Regeldorn 56, Regelöffnung 50 der Blende 55 und Keilspalt 51 einen sternförmig gezackten Querschnitt, so daß auch hier der Regelquerschnitt aus einem verhältnismäßig engen Spalt großer Gesamtbreite gebildet ist.
Die Vergrößerung der Gesamtbreite des Regelspaltes und damit die Verringerung der charakteristischen Strahlabmessung bei festgehaltenem Durchfluß läßt sich durch Verfeinerung der in den F i g. 3 bis 7 gezeigten Konstruktion fortführen. Insbesondere kann auch hier durch Vervielfachung bei kleineren Ausführungen eine Verkleinerung der charakteristischen Abmessung der Strömungen erreicht werden. Besonders günstig wirkt sich bei diesem Prinzip die Strömungsführung durch den Regeldorn 56 gemäß F i g. 6 und 7 aus. Eine Vervielfachung läßt sich hier dadurch erreichen, daß

beispielsweise die Blende 55 eine Vielzahl von öffnungen hat, in welche jeweils ein zugehöriger Regeldorn 56 eingreift. Die Regeldorne werden dabei gemeinsam verschoben. Ei kann jedoch auch vorteilhaft sein, einzelne oder sämtliche Regeldorne unabhängig voneinander verschiebbar auszubilden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verminderung von Strömungsgeräuschen in Rohrströmungen, mit einer stromab einer Regelöflnung angeordneten, beströmten, die Strömung laminarisierenden mechanischen Struktur, von welcher mehrere Strömungsquerschnitte durch zwischen diesen verlaufende Strukturelemente begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelöffnung (50, 55) in einen sich stromab verengenden Keilspalt (51) innerhalb einer die Struktur bildenden Struktur (1) kleiner Reynoldszahl übergeht, welche durch eine derartige quer zur Strömungsrichtung gemessene Minimalabmessung ihrer quer angeströmten Strukturelemente oder ihrer Strömungsquerschnitte, daß die mit dieser Minimalabmessung gebildete Reynoldszahl kleiner \0⁷ ist. vorzugsweise in dem Bereich von 1 liegt, einen zur Unterbindung der Entstehung von Strömungsinstabilitäten in der Rohrströmung stromab der Regelöffnung (50, 55) führenden Zähigkeitseinfluß in die Rohrströmung einbringt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsquerschnitte der Regelöffnung (50,55) und des Keilspaltes (51), gesehen in Strömungsrichtung, gezackt verlaufend ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des Keilspaltes (51) mit der Verstellung der Regelöffnung (50,55) verstellbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, durch gekennzeichnet, daß die Regelöffnung (55) von wenigstens einer Blendenöffnung mit in diese und den Keilspalt (51) eingreifendem Regeldorn (56) gebildet ist.