DE2504132A1

DE2504132A1 - Vorrichtung zur daempfung des schallpegels

Info

Publication number: DE2504132A1
Application number: DE19752504132
Authority: DE
Inventors: Raymond C Clark
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1975-08-14
Also published as: CA1042809A; US3920095A; JPS50127031A; GB1501441A; FR2260059B1; FR2260059A1

Description

PATENTANWAt.ΓΕ Α. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

DR.-INQ.

W. STOCKMAIR

R Π L· 1 *\ *y OR₁-INa₁-AeE(CALTECH)

fevWH N* _K SCHUMANN

OR. RER₁ NAT. ■ DIPU-PHVS.

P. H. JAKOB

DlPU-INQ.

G. BEZOLD

OR. RER. NAT. · DIPU-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

a.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSe 43

31. Jan. 1975

P 8920

BRUNSWICK CORP.

One Brunswick Plaza, Skokie, 111. 60076, USA

Vorrichtung zur Dämpfung des Schallpegels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung des Schallpegels in einem fluiden Medium, das durch die Vorrichtung fließt.

Allgemein ist die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schall .und Geräuschen gerich-

509833/0874

TKLKFON (OSS) 9398OS TKLEX OS-QO38Ο TELESRAMME MONAPAT

tet, die bei Systeinn eingesetzten werden kann, Gase strömen. Insbesondere bezieht sich, die Erfindung auf eine Schalldämpfungsvorrichtung für frei strömende . Gase, wobei der gedämpfte Schall sowohl den niederfrequenten als auch den hochfrequenten Schall umfaßt; diese Schalldämpfungsvorrichtung soll insbesondere für stromende Gase mit einer einzigen Phase eingesetzt werden. Mit "einziger Phase¹¹ ist eine Strömung gemeint, die sich praktisch zu 100 # im Gaszustand befindet, so daß nur ein sehr geringer oder gar kein Anteil der Strömung im flüssigen Zustand ist·

Mit niedriger Frequenz sind Frequenzen gemeint, die bei 500 Hz oder darunter liegen; die mittleren Frequenzen, sind durch den Bereich zwischen 500 Hz und 1000 Hz definiert, während jede Frequenz oberhalb von 1000 Hz als Hochfrequenz bezeichnet wird. Die Vorrichtung kann bei Strömungssystemen für den Gaseinlaß bzw. fiasauslaß, wie beispielsv/eise Schalldämpfer oder Resonatoren, für Brenn kraftmaschinen verwendet werden. Mit "Niederfrequenz-Schalldämpfer" werden im allgemeinen herkömmliche Vorrichtungen wie beispielsweise Helmholtz-Resonatoren, eindimensionale oder mehrdimensionale schallschluckende Wände, Reflexionssysteme, umgekehrte Systeme (fcetroverted systems) oder Expansionskammern bezeichnet. Ein Hochfrequenz-Schalldämpfer dämpft Frequenzen oberhalb von 1000 Hz; hierzu kann beispielsweise ein Viertelwellen-Hohlraum verwendet werden, in dem sich stehende Wellen ausbilden; dieser Hohlraum kann mit einem schallabsorbierenden durchlässigen, also mit öffnungen oder Durchgängen versehenen Material verschlossen werden. Es wird darauf hingewiesen, daß sich die besten Ergebnisse bei einem Niederfrequenz-Schalldämpfer mit einem Helmholtz- Resonator und bei einem Hochfrequenz-Schalldämpfer mit einem Viertelwellen-Hohlraum erreichen lassen, in dem stehende Wellen ausgebildet sind.

509833/087 4 ₀R,_Q,NAL ,NSPECTED

Mit. "durchlässiger Leitung" ist jede Leitung oder jedes -Rohr gemeint, das eine bestimmte Porösität in der Welse aufweist, daß der Strömungswiderstand über die Leitungswand relativ zu der Schallimpedanz des in die ' Leitung eintretenden Gas- und Schalldruckpegels in geeigneter Weise ausgewählt ist. Der Strömungswiderstand kann längs der Leitung gleichmäßig oder ungleichmäßig sein, wobei eine gleichmäßige Verteilung wegen der geringeren Herstellungskosten bevorzugt wird. ..

Schalldampfungsvorrichtungen mit freier oder ungehindert . durchlauf ender Strömung sind bekannt; als "Vorrichtung mit freier Strömung" werden die Geräte bezeichnet, "bei denen der Durchgang für das stromende Gas direkt und offen ist und sich im Vergleich mit anderen Geräten ein minimaler Gegendruck, beispielsweise Auspuffdruck, entwickelt; ein solcher Druck entsteht beispielsweise bei Geräten, bei denen das strömende Gas ein in mehreren Eichtungen angeordnetes System von schallschluckenden oder Prallwänden, Reflexions- oder Umkehrsysteme oder Expansionskammern passieren muß. Herkömmliche Vorrichtungen haben Helmholtz-Resonatoren getrennt oder in Kombination mit Systemen von schallschluckenden Wänden eingesetzt, um den Schall in der Abgasströmung von Brennkraftmaschinen, Gebläsekanalsystemen, Brennsystemen für flüssige und gasförmige Brennstoffe, usw. zu dämpfen. Außerdem sind auch ein einziger Helmholtz-Resonator, um eine spezielle Frequenz auszufiltern, oder Mehrfach-Resonatoren entwickelt worden, um mehrere Frequenzen auszufiltern;' dadurch kann der diese Gasströme begleitende Schall aufgrund der Wirkung bestimmter Frequenzen, die in der Helmholtz-Kammer.zur Resonanz gebracht werden, verringert und entfernt werden. Sowohl bei Einfach- als auch bei Mehrfach-Resonatoren hängt die Schalldämpfung von den Frequenz-Charakteristiken bzw. der Frequenz-Kennlinie des einzigen Resonators oder der Summe der Frequenz-Kennlinien für Mehr-

5 0 9833/0874

fach-Resonatoren ab.

Bei großen Gasströmen und hohen S_challdruckpegeln erforderten die herkömmlichen Schalldämpfungsvorrichtungen , in absoluten Größen ausgedrückt, sehr große Einheiten, so daß Probleme mit der Entwicklung, Handhabung und Installation dieser Einheiten auftreten.

Eine zusätzliche Schwierigkeit in Bezug auf Systeme mit freier Strömung liegt_;darin, daß nur bei entsprechend großem Volumen der Wirkungsgrad des Dämpfers ausreicht, den Schall auf einen Pegel zu dämpfen, der für die Öffentlichkeit oder für industrielle Anwendungszwecke annehmbar ist.

Der Erfindung liegt deshalb allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Schalldämpfungsvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, deren Schalldämpf ungs-Charakteristik oder -Kennlinie größer ist als die Summe der Schalldämpfungen der einzelnen, getrennt eingesetzten Schall-Absorptionsanordnungen. Mit anderen Worten soll ein synergistischer Effekt durch die ätrukturelle Kombination nach" der vorliegenden Erfindung erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine durchlässige Leitung mit einem Einlaßende und einem Auslaßende, und durch ein die Leitung umgebendes Gehäuse, das in Reihe hinter dem Einlaßende eine erste Einrichtung, die betriebsmäßig der Leitung zugeordnet ist, um den in die Vorrichtung eintretenden niederfrequenten Schall zu dämpfen, und eine zweite Einrichtung aufweist» die betriebsmäßig der Leitung zugeordnet ist und hinter der ersten Einrichtung angeordnet ist, um den in die Vorrichtung eintretenden hochfrequenten Schall zu dämpfen, wobei die Leitung mit der ersten Einrichtung

509833/0874

bewirkt, daß der Wirkungsgrad der zweiten Einrichtung dadurch erhöht wird, daß der Widerstand für den in die zweite Einrichtung eintretenden hochfrequenten Schall aufgrund des Fehlens des niederfrequenten Schalls beim Eintritt in die zweite Einrichtung geringer wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere in der Überwindung der Nachteile, die bei den herkömmlichen Schalldämpfern auftreten. So können beispielsweise die herkömmlichen Schalldämpfer mit einem . relativ hohen Wirkungsgrad arbeiten, wenn sie bei Gasströmungen mit hohem Schalldruckpegel betrieben werden; andererseits müssen dafür jedoch ein sehr großes Volumen, ein hohes Gewicht und ein komplexer Aufbau inkauf genommen werden. Da bei derVorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die durchlässige Leitung betriebs- . und funktionsmäßig dem Dämpfer für niedrige Frequenzen zugeordnet .ist"., sind Größe, G_ewicht und komplexer Aufbau sehr viel geringer als bei den herkömmlichen Vor- ·■ richtungen, und es ergibt sich eine sehr einfache Vorrichtung mit freier Strömung. Dies wird bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß verschiedene Dämpfungswirkungen nahe beieinander ' stattfinden können, so daß sich eine synergistische Schalldämßfungs-Charakteristik ergibt.

Darüberhinaus waren bei den herkömmlichen Schalldämpfern, die schallschluckende Wände bzw. Prallwände,umgekehrte oder zurücklaufende Strömungsbilder, Resonatoren und Expasionskammern verwendeten, zur Herstellung.eine große Zahl von Herstellungsschritten oder -Folgen erforderlich. Im Gegensatz hierzu hat der Schalldämpfer nach der vorliegenden Erfindung einen einfachen Aufbau, läßt sich leichter herstellen und einfacher warten als die bisher bekannten Geräte. Darüberhinaus erfordert die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung nur geringere Ko-

5098 33/087 4

sten und ist dauerhafter im Betrieb als herkömmliche Geräte mit äquivalentem Schalldruckpegel und Dämpfungs-Kennlinien.

Obwohl bereits Vorrichtungea mit freier Strömung entwickelt worden sind, stellt die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit diesen eine Verbesserung dar, da sie eine mittlere, durchlässige, beispielsweise-mit Durchgängen versehene Röhre verwendet, die eine inne-re Schicht aus Metallfasern mit einer speziellen Beschichtung aufweisen kann. Die Art der aufgebrachten Beschichtung hängt von der Funktion ab, die sie erfüllen soll; als Beispiele soll ein Material im oxydierten Zustand oder nich^-oxydierten Zustand genannt werden, das widerstandsfähig gegen die korrosiven Substanzen ist, die in dem strömenden Gas vorhanden sein können. Wird weiterhin das durchlässige Rohr in Verbindung" mit einem Niederfrequenz-Resonator'betrieben, so kann auch eine größere Decibel-Dämpfung in dem Hochfrequenz-Resonator erreicht werden, als bisher bekannt war oder erwartet wurde.

Schließlich ist der Schalldämpfer nach der vorliegenden Erfindung kompakter und robuster aufgebaut und hat in Bezug auf Abnutzung, Korrosion und Temperaturwiderstandsfähigkeit bessere Eigenschaften als die herkömmlichen Geräte.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung zur Schalldämpfung, die verschiedene neue Teile enthält, zu denen (1) eine durchlässige Leitung gehört, die von (2) einem Gghäuse umgeben ist, das in Reihe nach dem Einlaßende (3) einen Schalldämpfer für niedrige Frequenzen und (4) einen Schalldämpfer für hohe Frequenzen aufweist; die Leitung wirkt mit dem Dämpfer für niedrige Frequenzen zusammen, um den Wirkungsgrad des Hochfrequenzschalldämpfers zu erhöhen, indem der Widerstand für den in den Hochfrequenzschalldämpfer eintretenden Hochfrequenz-Schall

509833/0874

kleiner gemacht wird. ■ :

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeiapielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung des Grundaufbaus der Vorrichtung zur Schalldämpfung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 von'Fig. 1; .■-..'-

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur ErI-läuterung der Verbesserung der Schalldämpfung, die durch die in Fig. 1 gezeigte Einheit erreicht wird;

Fig. 4 eine erste alternative Ausführungsform zu der. in Fig. 1 gezeigten Ay.sführungsform;

KLg. 5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Schalldämpfung des in Fig. 4 gezeigten Dämpfers;

Fig. 6 eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 einen Schnitt längs 7-7 durch die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform;

Fig, 8 eine dritte alternative Ausführungsform der Vorrichtung zur Schalldämpfung nach der vorliegenden Erfindung ;

509833/0874

Fig. 9 eine Ausführungsform des bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Mittelrohrs, längs seiner Mittellinie geschnitten;

Fig. 10 eine zweite Ausführungsform des Mittelrohrs nach der vorliegenden Erfindung, längs seiner Mittellinie geschnitten;

Fig. 11 eine dritte Ausführungsform des Mittelrohrs nach der vorliegenden Erfindung, längs seiner Mittellinie gesch. itten; und

. Fig. 12 eine vierte Ausführungsform des Mittelrohrs nach der vorliegenden Erfindung, längs seiner Mittellinie geschnitten.

Allgemein ausgedrückt gehören zu den Grundmerkmalen der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: (1) eine durchlässige, beispielsweise mit Durchgängen versehene Leitung, die von>-(2) einem Gehäuse umgeben ist,, das in Reihe hinter .dem Einlaßende (3) einen Niederfrequenzdämpfer, der betriebsmäßig der Leitung zugeordnet ist, und (4·) einen Hochfrequenzdämpfer aufweist, der betriebsmäßig dem Leitungsende zugeordnet ist, das hinter dem Niederfrequenzdämpfer angeordnet ist, um den Wirkungsgrad des Hochfrquenz-Dämpfers zu erhohen, um den Widerstand für den Hochfrequenz-Schall zu verringern, der in den HöcÜrequenz-Dämpfer eintritt; dies wird dadurch erreicht, daß kein Niederfrequenz-Schall in den Hochfrequenz-Dämpfer eintreten kann.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Schalldämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Dämpfer 8 weist eine zentrale Leitung 10 mit einem Einlaßende 12 und einem Auslaßende 13 auf, wobei das Einlaß- und das Auslaßende in Abhängigkeit von dem geweiligen Anwendungsfall mit herkömmlichen Einlaß- oder Auslaß- bzw. Abgas-

509833/ 0874

rohren verbunden werden können. Die mittlere Leitung 10 ist allgemein 'als mit öffnungen versehenes Rohr dargestellt und beschrieben; damit ist ein Rohr gemeint, des.-sen Strömungswiderstand in der Weise vorbestimmt ist, daß der Druckabfall über die Wand der Leitung der Impe-' danz des strömenden fluiden Mediums angepaßt ist. D. h. also, daß die Leitung nicht vollkommen undurchdringlich, für eine Gasströmung sein darf. Das Material für die Leitung kann aus verschiedenen Substanzen ausgewählt werden, von denen beispielsweise genannt werden sollen: Eine aus mehreren Schichten in Laminatform aufgebaut Siebstruktur; ein mit Löchern versehenes Bohr; eine Metallfasergewebe bzw. ein- aus Metallfasern bestehendes bahnförmiges Material; . Maschenwaren bzw. Gewirk aus Fasern oder einem Drahtmaterial; gepreßte bzw. verfestigte Fasern; geschäumte Metalle oder Nichtmetalle; Glasfasermaterial;, Kunst stoff .as em und poröse Keramik-Werkstoffe; es können auch Kombinationen dieser Materialien verwendet werden.. Die Auswahl des jeweiligen Materials für die Leitung hängt jedoch immer von dem geweiligen-Anwendungsfall .ab. So ist beispielsweise für eine Gasströmung bei hoher Temperatur ein Mgtallfasergewebe am besten geeignet, während für Gase mit niedriger Temperatur ein Kunststoff eingesetzt werden kann. Darüberhinaus muß bei Gasströmen, bei denen der Druckpegel in der Strömung stoßartig und plStzlich zunimmt, ein Material verwendet werden, das einen großen Druckabfall über die Wand der Leitung aufnehmen und aushalten kann. Das Material, das für die jeweilige Gasströmung am besten geeignet ist, kann jeweils unter · Anwendung der bekannten technischen Grundlagen bestimmt werden. . '""-"..· ■ ; - -

In Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften der gasströmung kann die Leitung jeweils einen unterschiedlichen Aufbau haben, wobei in den Figuren 9, 10, 11 und 12 vier verschiedene Strukturen als Beispiele dargestellt sind.

509833/0874

Fig. 9 zeigt einen rohrförmigen Abschnitt 48, der aus einer perforierten Platte mit mehreren Löchern 49 hergestellt ist. Diese Löcher können alle ähnliche oder unterschiedliche Durchmesser haben.

Fig. 10 zeigt einen rohrförmigen Abschnitt 50 aus einer Metallstruktur, die aus einem Metallfasergewebe oder .einer Siebstruktur hergestellt ist; diese Gewebe- und Siebstrukturen können mit den herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, wie sie beispielsweise in den ÜS-PSen 3 083., 3 127 668 und 3 469 297 beschrieben sind; zur genaueren Erläuterung dieser Verfahren wird ausdrücklich auf diese Druckschriften verwiesen. Die Sieb- und Gewebestrukturen können aus einer Metallfaser bestehen, die gemäß der US-PSen 3 394 213, 3 505 038, 3 505 039, 3 698 863, 3 000 und 3 277 550 -"hergestellt ist.; auch auf diese Druckschriften wird ausdrücklich Bezug genommen. Es ist auch möglich, für das Rohr gehackte Fasern gemäß der US-PS 3 504 5^6 zu verwenden. Die oben erwähnten Patente gehören alle der Anmelderin der vorliegenden Erfindung.

Daruberhinaus ist es ebenfalls möglich, beschichtete .Metallfasern gemäß den US-PS 3 698 863 und 3 505 038 zu verwenden. Es ist sind auch andere Verfahren zur Herstellung der Fasern und Fasergewebe für das Rohr nach dieser Er. findung bekannt, so daß diese Möglichkeiten durch die Nennung der obigen Druckschriften nicht ausgeschlossen werden sollen, die nur als Beispiele dienen.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß ein aus einem Fasergewebe oder einem Fasersieb bestehendes Rohr im Vergleich mit den änderen möglichen Strukturen bevorzugt wird, da sich herausgestellt hat, daß diese Struktur die größten Reibungsverluste zur Erreichung einer optimalen Schallabsorption liefert.

Fig. 11 zeigt ein Rohr, das aus einem schirm- oder siebähnlichen Material 51 hergestellt ist, das entweder ge-

5 09833/0874

trennt oder in Kombination mit dem in Pig. 9 gezeigten Rohr eingesetzt werden kann; dies wird jeweils dadurch bestimmt, ob die äußere Umhüllung oder der Mantel 11 (siehe Fig. 1) des gesamten Aufbaus eine ausreichende Starrheit oder Steifigkeit hat, umaLs Halterung für das siebähnliche Rohr zu dienen. Eine dem siebähnlichen Material äquivalente Form wäre ein in hohem Maße perforier- ' tes Rohr oder eine Mattenstruktur in Rohrform, deren außerer Durchmesser näherungsweise gleich dem inneren Durchmesser des Rohrs ist.

Fig. 12 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Leitung 1,0", wobei eine Leitung 52 (gemäß'der in Fig. 9 gezeigten Leitung) öffnungen 53 mit ähnlichem Durchmesser aufweist, die zurYeranschäulichung groß dargestellt sind. Auf der inneren Oberfläche sind Fasern 5^· ans Metall, einer organischen Substanz oder einem Keramik-Werkstoff vorgesehen, wobei die Fasern eine Schutzbeschichtung aus einem Oxydations-Katalysator, wie beispielsweise Nickel, Platin, Aluminiumoxid, Kupferoxid usw. aufweisen.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, wird die mittlere Leitung, unabhängig von der verwendeten A^sführungsfprm,. von einer inneren Wand 21 umgeben, an der sie befestigt ist; dadurch werden Hohlräume 19 eingeschlossen! eine äußere Umhüllung oder Ummantelung 11 schließt diese innere Wand mit Ausnahme des Einlaß- und Auslaßendes ein, die eine kurze Strecke vorstehen, damit der Schalldämpfer leicht an der Vorrichtung angebracht werden kann, für die er eingesetzt werden soll. Dabei ist der mit Durchgängen versehene Bereich der Leitung 10 nur in dem Teil der Leitung durchlässig, der den Hohlräumen 19 zugeordnet ist; dieser Bereich ist zwischen den Punkten c und b angedeutet. Die übrigen Teile der Leitung 10 sind mit Ausnahme von Öffnungen 15 nicht-porös bzw. undurchlässig für die Strömung des fluiden Mediums. Die äußere Ummantelung 11 hat einen herkömmlichen Aufbau, wozu bei-

50983 3/0874

spielsweise dn Metallblech verwendet werden kann.

Das strömende, von dem zu dämpfenden Schall begleitete Gas tritt am Einlaßende 12 in den Schalldämpfer 8 ein. Das Gas kommt in Kontakt mit den öffnungen 15 für die niederfrequenten Helmholtz-Resonatoren, die die Kammer 17 zur Resonanz verwenden. Obwohl zu Beginn der Beschreibung festgelegt wurde, was allgemein als Definition für niedrige, mittlere und hohe Frequenzen akze'ptiert ist, so sind doch die Abgrenzungsbereiche für niedrige, mittlere und hohe Sequenzen relativ und hängen immer von dem geweiligen Anwendungsfall ab. Anschließend passiert der G_asstrom die ringförmigen, auf Viertelwellenlängetiefe abgestimmten Hohlräume 19* die mit dem mittleren Rohr durch die durchlässige Wand 20 des Rohrs in Verbindung stehen. Die Tiefe des Viertelwellenhohlraums ist dirch den Buchstaben "a" gekennzeichnet.

Fig· 3 zeigt eine Kurvendarstellung, bei der die Dämp— fung der Schalleistung in db gegen die Frequenz des Schalls aufgetragen ist, wobei die Fläche unter den Kurven die Menge des absorbierten Schalls repräsentiert. Wird beispielsweise der Niederfrequenz-Resonator durch geeignete Einstellung des Kammervolumens 17 und des Durchmessers der öffnung I5, wie es in herkömmlicher Weise geschieht, auf 250. Hz abgestimmt, so wurde sich der durch die Kurve L bezeichnete Frequenzgang ergeben. Ein HOchfrequenz-Rohrleiter-Resonator hat eine typische Kurve mit dem Verlauf H, die üblicherweise auf eine Frequenz etwas oberhalb von 1000 Hz abgestimmt ist. Aus theoretischen und praktischen Überlegungen kann folgendes erwartet und vorausgesagt werden: Würde bei einer Vorrichtung eine Schall-Absorptionseinrichtung mit zwei Dämpfungsanordnungen eingesetzt, von denen eine auf niedrige Frequenzen und eine auf hohe Frequenzen abgestimmt ist, so würde die sich ergebende Kurve der Linie L für Frequenzen gerade oberhalb von 250 Hz und dann in einer

50983 3/087

Über-gangsphase einer Linie A folgen, während sich diese Kurve für hohe Frequenzen in üblicher Weise längs Linie H fortsetzen würde. Bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung tritt jedoch ein synergistischer Effekt auf. Bei niedrigen Frequenzen hat die Kurve das erwartete Aussehen und folgt der Linie L; Bei höheren Frequenzen- " folgt der Frequenzgang jedoch der Kurve I, so .daß der Schall in einer Gasströmung näherungsweise 1Odb höher als erwartet gedämpft wird. Aufgrund der Definition ist eine Deeibel-Erhöhung der Schalleistung von 3 Decibel äquivalent zu einer Verdoppelung des Schalleistungspegels. Deshalb ist'eine Verringerung des Schalleistungspegels von 10 Decibel (db) äquivalent zu einer Verringerung des Schall ei&ungspegels auf ein Zehntel des ursprünglichen Pegels. Deshalb wird mit der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Verbesserung erreicht, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen werden soll, daß keine der herkömmlichen Vorrichtungen diese Möglichkeit erwähnt ader angeregt hat. Es wird angenommen, daß diese Verbesserung darauf beruht, daß der niederfrequente Schall nicht in Wechselwirkung mit dem durchlässigen Bohr treten kann, wodurch derWirkungsgrad des Rohrs bei hohen Frequenzen erhöht wird. InT einzelnen bildet die Wand der mit öffnungen versehenen Leitung einen bestimmten Widerstand für die Strömung des hochfrequenten Schalls in die Resonanzhohlräume 19« Dieser Widerstand wird erhöht, wenn neben dem hochfrequenten Schall auch niederfrequenter Schall vorhanden ist. Dieser Widerstand wird an der Wand des Rohrs noch weiter erhöht, wenn die niedrigen Frequenzen hohe Schalldruckpegel haben. Die maximale Dämpfung tritt in dünnwandigen, durchlässigen Röhren, hinter denen sich Viertelwellenhohlräume befinden, dann auf, wenn'der Widerstand der Rohrwand " = effektiv gleich der charakteristischen Impedanz des durch das Rohr fließenden fluiden Mediums ist. Die akustische Impedanz von fluiden Gasen kann im Bereich zwischen 3 und 400 CGS-Rayls liegen; im folgenden sind

509833/0874

als Beispiele Impedanzwerte für andere Gase zusammengestellt, wie sie den Standardbüchern für solche Informationen entnommen werden können.'

Luft

bei 0,4-2 kp/cm²absolut (6psia) und 537,78°C (1000° F)

10 Rayls

Wasserstoff bei 1,029 kp/cm absolut (14·,7 psia)

11,4-Rayls

und 0^u C

Luft Luft

bei 1,029 kp/cm absolut (14-,7 psia) und 0° 0 42,86 Rayls

2
bei 3,85 kp/cm absolut ( 55 psia) und 4-26⁰C (800⁰F)

100 Rayls

Luft

bei 8,05 kp/cm absolut (115 psia) und204⁰C (4QO⁰F) 250 Rayls

Luft Freon-22

bei 7,00 kp/cm^' absolut (100 psia) und 3Q 0 (100⁰F).

300 Rayls

bei 5,32 kp/cm² absolut (76 psia) und 66⁰C (150⁰F) 380 Rayls

(der Wert für Freon wurde für das Gas bestimmt, das sich im Innern einer abgedichteten Kühleinheit befand)

Der abgestimmte Widerstand des durchlässigen Bereichs der Leitung 10 wird ebenfalls in Rayls-Einheiten gemessen, wobei diese Einheit definiert ist als die Änderung des Abfalls des Schalldruckpegels (gemessen._in dyn/cm ) über die Leitungswand, dividiert durch die Geschwindigkeit der Strömung des fluiden Mediums (gemessen in cm/sek). Ein Rayl hat damit die Einheit dyn sek/cm .

509833/0 87 4

Es ist gezeigt worden, daß zwar eine viertelwellen— stehende W_elle aufgebaut wird, jedoch keine maximale Schallabsorption auftritt, wenn der effektive Widerstand der Leitungswand zu gering ist. Wenn der Widerstand der Leitungswand zu hoch i'st, baut sich keine ausreichend starke viertelwellen-stehende Welle auf, und die Schallabsorption ist wieder zu gering. In der Literatur wird angedeutet, daß ein vorliegender hoher Schalldruckpegel bewirkt, daß die effektive akustische Impedanz des verwendeten Materials ansteigt, wobei der Bereich oberhalb von 130 db als "hoch" definiert wird; dabei wird insbesondere der Bereich zwischen 140 und 160 db berücksichtigt. Jeder Schalldruckpegel unterhalb von 130 db wird als niedrig definiert. Daruberhinaus ist festgestellt worden, daß der effektive Widerstand des verwendeten ..: Materials auch ansteigt, wenn niederfrequenter Schall bei Schalldruckpegeln von 110 bis 120 db vorliegt. Daraus ergibt sich.folgendes: Bei einem breiten Schallspektrum verringern die vorliegenden niedrigen Frequenzen die Fähigkeit des durchlässigen Materials, Energie bei den hohen Frequenzen zu absorbieren, da das Material einen höheren effektiven Widerstand zeigt. Dieser höhere Widerstand ist groß genug, um die Wirkung der Hohlräume zu verringern, in denen sich hochfrequente viertelwellenstehende Wellen ausbilden; dadurch wird in entsprechender Weise auch die Absorption reduziert. Es wird angenommen, daß die Wirkung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf folgender Funktionsweise beruht: Es wurde festgestellt, daß sich der Widerstand des mit Öffnungen versehenen Sohrs 10 mit der Frequenz und dem Schalldruckpegel des durch das Rohr verlaufenden Schalls ändert. Liegen niedrige Frequenzen vor, so hat die Wand des Rohrs die Wirkung eines hohen Widerstandes. Fehlen jedoch niedrige Frequenzen, so nimmt der Widerstand der Wand des Rohrs ab. Der Schalldämpfer nach der vorliegen- " den Erfindung nutzt diesen Effekt aus, um synergistische Ergebnisse zu erhalten. Am Einlaßende stehen die niedri-

50983 3/0874

gen .Frequenzen in dem strömenden Gas durch Öffnungen 15 mit der niederfrequenten'Resonatorkammer 17 in Verbindung; die niedrigen Frequenzen führen zu Resonanzen in der Kammer 15» so daß die niedrigen Frequenzen im wesentlichen gedämpft werden. Die hohen Frequenzen in dem strömenden Gas treffen dann auf die Hochfrequenz-Resonatoren 19· Dsl nun die niedrigen Frequenzen fehlen, passieren die hohen Frequenzen eine Wand mit niedrigem Widerstand, bauen stehende Wellen und werden gedämpft.Die hohen Frequenzen können also mit besserem Wirkungsgrad in den Hochfrequenz-Resonatoren gedämpft werden, wodurch sich die in Fig. 3 als Kurve I gezeigte "Verbesserung ergibt. ■ Wären auch niedrige Frequenzen neben den hohen Frequenzen vorhanden, wenn das Gas in¹ die Kammern 19 eintritt, so hätten die niedrigen Frequenzen zur Folge, daß die Rohrwand wie ein hoher Widerstand wirkt. Der hohe Widerstand der Wand verhindert jedoch, daß die hohen Frequenzen mit ausreichendem Wirkungsgrad in die Kammern 19 eintreten, so daß sich eine geringere Dämpfung ergibt, wie die Kurve H in Fig. 3 zeigt. Dem Stand der Technik läßt sich weder eine Anregung noch eine Erläuterung entnehmen, wonach eine Wechselwirkung zwischen den unterschiedlichen Frequenzbereichen in der Weise besteht, daß das Vorliegen von niedrigen Frequenzen in einem strömenden Gas einen Hochfrequenz-Resonator des beschriebenen Typs in der Weise beeinflußt, daß er weniger gut und wirksam die hohen Frequenzen dämpft. Dieser Effekt ist bisher nicht erkannt oder ausgenutzt worden.

Eine weitere Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Dämpfers ist in Fig. 4· dargestellt, wobei dieser Dämpfer identisch mit dem Dämpfer nach Fig. 1 ist; darüberhinaus hat er jedoch noch"einen Helmholtz-Dämpfer für mittlere Frequenzen, der durch eine Kammer 18 gebildet wird. Das Rohr 10 steht mit der Kammer 18 durch öffnungen 16 in Verbindung, um die mittleren Frequenzen zu dämpfen, die

509833/0874

gemäß der allgemeinen Annahme im Eereich zwischen 500 und 800 Hz liegen. Der !Frequenzgang dieses Dämpfers ist in Pig. 5 dargestellt, wobei die Linie H-1 die Kurve zeigt, die aufgrund des Standes der Technik erwartet wird; die Kurve 1-1 zeigtilie Verbesserung, die sich bei dem Schalldämpfer nach der vorliegenden Erfindung ergibt.

In der obigen Beschreibung wurden, die Frequenz en von-O bis 500, 500 bis 1000 Hz sowie 1000 Hz und darüber dazu verwendet, die Bereiche für niedrige, mittlere bzw. hohe Frequenzen zu definieren. Die jeweiligen Frequenzen, die durch eine Schallquelle erzeugt werden, ändern sic'h jedoch mit der Art, Größe usw. des Anwendungsfalls. Damit variieren auch die Frequenzen, die für die obigen Aufbauten notwendig und nützlich sind. D_er maximale Wirkungsgrad des Schalldämpfers nach der vorliegenden Erfindung hängt deshalb von den exakten Frequenz-Kennlinien der Schallquelle ab. Unter Ausnutzung dieser Daten können die Frequenzen, die zur Abstimmung der Niederfrequenz-, Mittelfrequenz-und Hochfrequenz-Resonatoren verwendet werden, mit Standard-Formeln, berechnet werden, die in dem Buch "The Theory of Sound" von John William Strut, Baron Rayleigh, beschrieben sind, das 1894 veröffentlicht wurde und 194-5 von Dover Publications, Inc. nochmals aufgelegt wurde·

Es ist bereits oben darauf hingewiesen worden, daß bei großen Gasstromen und hohen Schalldruckpegeln bisher Schalldämpfer erforderlich waren, die in absolutenl / Einheiten ein sehr großes Volumen hatten· So erforderte beispielsweise ein radialer Turboverdichter, der ein Luft aufweisendes fluides Medium bei einer Temperatur von 149° C (300⁰F), einem Druck von 1,0 kp/öm² (15 psi) und einer Strömungsgeschwindigkeit von 43,5 bis 87 m/sek (145 bis 290 ft/sek) bewegt, einen herkömmlichen Schalldämpfer bzw. Auspufftopf von 45,72 cm (18\^f) Durchmes-

50983 3/0 874

ser und'218,44 cm (86^! ' ) Länge, um den Sciialipegel aaf einen Wert unterhabl von 90 db zu verringern; im Gegensatz hierzu wird nach der vorliegenden Erfindung für Luft bei den angegebenen W_erten .für die Temperatur, den Druck und die Strömungsgeschwindigkeit eine Einheit benötigt', deren Durchmesser nur 36,83 cm (14—1/2^rt) und deren Länge nur 74,93 cm (29-1/2") beträgt. Dies stellt im Vergleich mit der herkömmlichen Vorrichtung eine Verringerung des Volumens um 44-9 % dar. -

Als weiteres Beispiel sei ein Kompressor erv/ähnt, bei dem für eine bestimmte Gasströmung bei vorgegebenen W_erten für Temperatur, Druck und Strömungsgeschwindigkeit eine"ausgewählte Dämpfung in db eine Burgess BEO-10 Einheit erforderte, deren Durchmesser 76,2 cm (30*') und deren Länge 345,44 cm (136¹*) betrug^ im Gegensatz hierzu wird bei einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit einer Einheit ein äquivalentes Ergebnis erreicht, deren-Durchmesser 55,85-cm (22'*) und deren Länge 81,28 cm (32¹') betrüg. Dies stellt im Vergleich mit der bekannten Einheit eine Verringerung des Volumens um 790 % dar.

Die Wirkung der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Helmholtz-Resonatoren kann dann besonders groß und sogar maximal gemacht werden, wenn.die Frequenzen des zu behandelnden Systems bekannt sind. Änderungen des Volumens der Gasströmung und des Schalldruckpegels erfordern offensichtlich, daß die Größe und der Aufbau des Dämpfers erhöht oder gesenkt werden. Die Einstellungen dieser Parameter sind jedoch bekannt, so daß sie nicht weiter erläutert werden sollen.

Die Figuren 6 und 7 zeigen als Alternative eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine Ummantelung 36 ein mit Durchgängen versehenes Bohr 31 umgibt und an ihm befestigt ist; das Rohr 31 weist ei-

509833/0874

nen Einlaß 32 und einen Auslaß 38 auf. Pig. 7 zeigt im einzelnen die Niederfrequenz-Resönatorkammern 4-1, die über Öffnungen 37 mit der Gasströmung in Verbindung stehn. Die zur Ausbildung von stehenden Wellen verwendeten Hochfrequenz-Hohlräume 42 stehen mit der Gasströmung durch die poröse Wand des Rohrs in Verbindung. Bei dieser Ausführungsform treten die Gase an dem Einlaß 32 ein und kommen durch Öffnungen 37 mit einer Niederfrequenz-Resonatorkammer'32 in Kon- ^: takt. Die Gasströmung fließt über ringförmige Hochfrequenz-Hohlräume 42 durch die !durchlässige Wand 43 des Rohrs und dann weiter; gleichzeitig kommt sie mit einer Reihe von Einrichtungen in Kontakt,' die sowohl Niederfrequenz~Resonatoren^! als auch Hochfrequenz-Hohlräume mit stehenden Wellen aufweisen. Ein solcher Aufbau mit mehreren Einheiten, wie sie in I¹Xg. 1 gezeigt sind, ist dann erforderlich, wenn der Schalldruckpegel des Gases sehr hoch ist. Mit anderen V/orten hat jede Schalldämpfungsvorrichtung eine bestimmte Wirkung bei der Dämpfung des Schalls, der die durch die Vorrichtung strömenden Gase be- ■ gleitet. Die Größe des die Gasströmung begleitenden Schalls steht in einer direkten Beziehung zu dem Schalldruckpegel. Wenn der S_challdruckpegel sehr hoch ist, kann ein Dämpfer, der beispielsweise einen bestimmten Wirkungsgrad hat, den Schall nicht soweit dämpfen, daß er auf einen akzeptablen Pegel gebracht wird. Es ist dementsprechend notwendig, den Gasstrom durch eine zweite Einheit zu leiten, um den Schall weiter zu dämpfen. Die in-Fig. 6 gezeigte Vorrichtung ' dient diesem Zweck, wobei eine Dämpfungsvorrichtung mit mehreren einzelnen Dämpfern vorgesehen ist, die dem in Fig. 1 gezeigten ähneln; diese Dämpfungsvorrichtung ist für die Anwendungsfälle gedacht, bei denen hohe Schalldruckpegel auftreten.

Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorlie-

509833/0874

_₂₀_ 250A132

genden Erfindung, mit Doppelaufbau, wobei parallel leufende Leitungen vorgesehen sind; eine ummantelung 23 dieser Vorrichtung weist einen Einlaß 24- und einen, Auslaß 25 auf. Es sind zwei durchlässige Rohre 27 vorgesehen, die mit einem Niederfrequenz-Resonator 30 durch. Öffnungen 28 und mit Hochfrequenz-Hohlräumen $2, in denen sich stehende Wellen ausbilden, durch die Porosität der Wände des Rohrs in Verbindung stehen* Dabei erstreckt sich der durchlässige Bereich der Rohre 27 nur über die Teile der Rohre, die den Hohlräumen 32 zugeordnet sind. Die übrigen Bereiche der Rohre 27 sind mit Ausnahme der Öffnungen 28 und 29 undurchlässig für die Strömung des fluiden Mediums. Darüberhinaus ist ähnlich wie in Fig. 4- ein Resonator 3I für mittlere Frequenzen vorgesehen, der mit dem Rohr 27 durch Öffnungen 29 in Verbindung steht. In Abhängigkeit von dem System, bei dem sie eingesetzt werden sollen,werden die Resonatoren gemäß den obigen Ausführungen in Bezug auf die Frequenz ·- Kennlinien und den Sieb- oder Maschen- bzw. Gewebeaufbau, wie er oben erwähnt wurde, abgestimmt. Diese Ausführungsform soll zweckmäßigerweise für Gasströme mit hohem Volumen eingesetzt werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Tiefe "a^M der Hochfrequenz-Resonatoren (siehe Fig. 1) von der äußeren Wand "E" des durchlässigen Materials gemessen wird. Nach einer Bevorzugten Aüsführungsform werden diese Resonatoren abgestimmt , indem "aⁿ ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge.des Schalldruckpegels gemacht wird. Dadurch wird der Schalld-ruckpegel an der Rohrwand praktisch auf dem Druck Null sein, während die Schallgeschwindigkeit maximal ist.

Obwohl in der obigen Beschreibung die Grundprinzipien der Erfindung in Verbindung mit spezifischen, bekannten Resonatoren erläutert worden sind, wobei es sich bei den verwendeten Bezeihnungen und Ausdrücken um herkömmliche "Begriffe handelte, soll die vorladende Erfindung nicht auf

509833/0874

2S04132

diese Ausführungen beschränkt werden, so daß auch Äquivalente der beschriebenen Aufbauten eingesetzt werden können. Weiterhin soll die Beschreibung nur als Beispiel und nicht als Einschränkung des Umfangs der Ecfindung verstanden werden, wie sie in ihren allgemeinen Aspekten und insbesondere in den beiliegenden Ansprüchen dargestellt ist. '^; ■ ■

- Patentansprüche "-"

509833/0874

Claims

Patentansprüche

My Vorrichtung zur Dämpfung des Schallpegels in einem fluiden Medium, das durch die Vorrichtung fließt, gekennzeichnet durch eine mit "Löchern versehene Leitung (10; 31 j 27) mit einem Einlaßende (12; 32) und einem Auslaßende (13; 38), und durch ein die Leitung (10; 31; 27)"umgebendes Gehäuse (11; 36; 23), das in Reihe hinter dem Einlaßende (12; 32) eine erste Einrichtung (17; 41; 30), die betriebsmäßig der Leitung (10; 31; 27) zugeordnet ist, uni den in die Vorrichtung eintretenden niederfrequenten: Schall zu dämpfen, und eine zweite Einrichtung (19; 42; 32), die betriebsmäßig der Leitung (10; 31; 27) zugeordnet ist und hinter der ersten Einrichtung (17; 4-1; 30) angeordnet ist, aufweist, um den in die Vorrichtung eintretenden hochfrequenten Schall zu dämpfen, wobei die Leitung (10; 31; 27) mit der ersten Einrichtung (17; 4-1; 30) bewirkt, daß der Wirkungsgrad der zweiten Einrichtung (19; 4-2; 32) dadurch erhöht wird, daß der Widerstand für den in die zweite Einrichtung (19; 42; 32) eintretenden hochfrequenten Schall aufgrund des Fehlens des niederfrequenten Schalls beim Eintritt in die zweite Einrichtung (19; 42; 32) geringer wird.

2· Vorrichtung nach A_nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fluide Medium eine bekannte, in Hayls gemessene Schallimpedanz hat,-daß weiterhin die zweite Einrichtung in Reihe mit der Leitung (10; 31; 27) ein durchlässiges Rohr aufweist, das eine vorher ausgewählte Schall-impedanz hat, deren Wert in Rayls im wesentlichen gleich der Impe- danz des stromenden fluiden Mediums ist, und daß die erste Einrichtung den niederfrequenten Schall auf einen Pegel unterhalb von 120 db dämpft, so daß das mit Löchern versehene Rohr bei seiner vorher ausgewählten Schallimpedanz wirksam ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

509833/0874

~ 23 -

gekennzeichnet, daß es sich um eine Verrichtung mit freier Strömung handelt. . .

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fluide Medium ein strömendes Gas ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (17j 4-1; 30) ein Helmholtz-Resonator ist.

6. Vorrichtung nach einem/der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (17; 4-1; 3o)

auf 250 Hz abgestimmt· ist. ' . -

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung. (17; 41;30) ein ·. System von schalldämpfenden Wänden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß das System von schalldämpfenden Wänden ein vieldimensionales System ist.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis %, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Heflexions- system ist.

10«, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (17; ²H; 30) eine Expansionskammer ist.

11 _e Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (19; ^2; 32) ein Viertelwellen-Hohlraum ist, in dem sich stehende Wellen ausbilden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

509833/0874

daß die Tiefe (a) des Hohlraums (19; 42; 32) mit den stehenden Wellen ein ungeradzahliges "Vielfaches einer Viertelwellenlänge des Schalldruckpegels ist.

13. Vorrichtung nach A_nspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (19; 4-2; 32) auf Frequenzen oberhalb 1000 Hz abgestimmt ist.

.14·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,. dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässige Leitung (10; y\\ 27) eine effektive Impedanz im Bereich von 3 bis 30 OGS .Eayls hat. -

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis I3» dadurch gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Leitung (10; 31; 27) eine effektive Impedanz im Bereich .von 3I bis 100 CGS Eayls hat.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 131 dadurch gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Leitung (10; 31; 27) eine effektive Impedanz im Bereich von 101 - 400 CGS Eayls hat.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16» dadurch gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Leitung (10; 31; 27) einen aus Gittern oder Sieben bestehenden Schicht-Aufbau (51) hat.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ■gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Leitung (10; 31; 27) ein perforiertes Eohr (48) ist.

19. Vorrichtung nach A_nspruch18, dadurch gekennzeichnet, daß das perforierte Eohr aus Metall mit Metallfasern in den öffnungen besteht.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch

509833/0874

- 25 - -

gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Leitung.(10; 31; 27) einen Gewebeaufbau aus Metallfasern (50) hat.

21. Vorrichtung nach A_nspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Gewebeaufbaus aus Metallfasern mit einer Faserschicht (5²I-) bedeckt ist, die einen Schutzüberzug aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der A_nsprüche'20 oder 21,- dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Metall'..bestehen.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einem organischen Material bestehen. ^!

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einem "Keramikwerkstoff bestehen. ·

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus einem Oxydations-Katalysator besteht.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch eine dritte, in Reihe hinter der . zweiten Einrichtung 09» 4-2; 32) angeordnete Einrichtung (18), um den in die Vorrichtung eintretenden Schall mit mittleren Frequenzen zu dämpfen.

27. Vorrichtung nach- A_nspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung ein Helmholtz-Resonator ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (18) auf den Bereich zwischen 500 Hz und 1000 Hz abgestimmt ist.

50 9833/0874

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe hinter der zweiten Einrichtung (19; 4-2; 32) mehrere Viertelwellen-Hohlräume vorgesehen sind, in denen sich stehende Wellen ausbilden und die einen Bereich des Umfangs der mit Löchern versehenen Leitung (10; 31; 27) umgeben, und daß wenigstens ein Helmholtz-Resonator diese Hohlräume mit den stehenden Wellen umgibt und· mit der durchlässigen Leitung (10> 31» 27) über Öffnungen in Verbindung steht, die in der Leitung an den Bereichen angeordnet sind, die nicht mit den Hohlräumen mit den stehenden Wellen in Verbindung sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Löchern versehene Leitung zwei parallel zueinander verlaufende durchlässige Röhren (27) aufweist.

31. Verfahren zur Dämpfung des Schallpegels in einem durch einen Schalldämpfer strömenden fluiden Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine poröse Leitung (10; 31; 27) mit einem Einlaß und einem Auslaß umgebendes Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Leitung (10; 31; 27) in Reihe^:hinter dem Einlaß eine erste Einrichtung (17; 4-1; 30) um den in die Vorrichtung eintretenden niederfrequenten Schall zu dämpfen, eine zweite Einrichtung (19; 4-2; 32), um den in die Vorrichtung eintretenden hochfrequenten Schall zu dämpfen, und eine Anordnung aufweist, um den Wirkungsgrad der zweiten Einrichtung zu erhöhen.

■32. Verfahren nach Anspruch 31»- dadurch gekennzeichnet, daß das fluide Medium eine bekannte, in Rayls gemessene Schallimpedanz hat, daß die erste Einrichtung den Schall mit der Frequenz von weniger als 1000 Hz auf einen Pegel unterhalb von 120 db dämpft, und daß die zweite Einrichtung Frequenzen oberhalb von 1000 Hz absorbiert und eine Schallimpedanz hat, deren Wert in Rayls der Schallimpedanz des in die Vorrichtung eintretenden fluiden Mediums angepaßt ist.

509833/0874

33· Verfahren nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Einrichtung ein Helmholtz-Resonator (17; 41; 30) verwandt wird.

34·. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (17; 41; 30) auf 250 Hz abgestimmt ist.

35· Verfahren nach einem der Ansprüche 3I bis 34 j dadurch gekannzeichnet, daß als. poröse Leitung ein mit Durchgängen versehenes Rohr (10; 31; 27) verwandt wird.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß als mit Durchgängen versehene Rohr ein Sieb aus Metallfasern (50) verwandt wird. . ■

37- Verfahren nach Anspruch 35> dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Metallfasern gewirkt ist.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des aus Metallfasern gewirkten Rohrs (52) mit"einer Schicht aus Metallfasern (54) bedeckt ist, die mit einem Oxydationskatalysator beschichtet ist.

39· Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 38* dadurch gekennzeichnet,, daß als zweite Einrichtung ein Viertelwellen-Hohlraum verwandt wird, in dem sich stehende Wellen ausbilden.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (a) des Hohlraums mit den stehenden Wellen ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge des Schalldruckpegels ist.

509833/0874

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 4O₁ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung auf Frequenzen oberhalb 1000 Hz abgestimmt ist.

42. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 > 32, 35 "bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Dämpfung der hohen Frequenzen ein durchlässiges Rohr verwandt -wird«

509833/0874