ITMI20110902A1 - Dispositivo per l'attenuazione delle onde di pressione - Google Patents
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Description
“DISPOSITIVO PER L’ATTENUAZIONE DELLE ONDE DI PRESSIONEâ€
DESCRIZIONE
[001] La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per l’attenuazione delle onde di pressione.
[002] In particolare, la presente invenzione si riferisce a un dispositivo per attenuare onde di pressione che si propagano all’interno dei condotti di un compressore alternativo o di un impianto di distribuzione del fluido collegato ad un compressore alternativo.
[003] Le onde di pressione generate da un compressore alternativo causano fenomeni di vibrazione negli apparati presenti nel sistema in cui il compressore à ̈ inserito. Tali fenomeni generano il malfunzionamento di tali apparati e compromettono l’efficienza dell’intero sistema.
[004] In particolare, à ̈ sentita l’esigenza di dispositivi capaci di ridurre l’ampiezza delle pulsazioni di pressione che si propagano all’interno di condotti di un compressore alternativo industriale o di un impianto di distribuzione del fluido collegato ad un compressore alternativo industriale.
[005] Le condizioni di funzionamento di questi impianti permettono la propagazione di un fluido mediante un flusso di fluido, ad esempio aria, all’interno di condotti dell’impianto. A causa del movimento alternativo del compressore, detto flusso ad esempio d’aria, non risulta continuo ma presenta onde di pressione aventi frequenza multipla rispetto a quella di rotazione dell’albero del compressore. Queste pulsazioni della pressione del fluido, spesso non sono desiderate e risultano particolarmente dannose.
[006] A volte tali fenomeni generano il mal funzionamento di apparati e compromettono l’efficienza dell’intero sistema. Infatti, gli effetti delle pulsazioni pressione generate dal compressore alternativo si ripercuotono su tutti gli apparati connessi con l’impianto di trasporto del fluido e possono portare alla generazione di fenomeni vibratori sui dispositivi o apparati meccanici collegati fluidicamente o meccanicamente con tale impianto di distribuzione del fluido. In particolare, le problematiche generate possono essere di propagazione di onde di pressione di fluido comprimibile all’interno di un condotto, disturbi che si presentano a frequenze basse o bassissime, ed allo stesso tempo variabili in funzione delle condizioni di funzionamento dell’impianto. Pertanto a soluzioni quali quelle realizzate per smorzare queste pulsazioni di pressione del fluido disegnate per particolari frequenze, risultano inefficaci al variare delle condizioni di funzionamento dell’impianto.
[007] Per ovviare a questi inconvenienti à ̈ noto l’utilizzo di serbatoi di accumulo che con una loro apertura di ingresso sono collegati al compressore alternativo, mentre con una loro apertura di uscita sono collegati all’impianto di distribuzione del fluido. Tali dispositivi seppur soddisfacenti sotto molti punti di vista, non sempre permettono di ridurre l’ampiezza delle pulsazioni a valori accettabili. Considerando che le frequenze in gioco sono talvolta molto basse, poiché legate alla necessità di disporre di una bassa portata di fluido in uscita dal compressore, tali serbatoi di accumulo richiedono ingombri notevoli, con un aumento dei costi associati al trasporto e all’utilizzo di materiale. In particolare tali dispositivi presentano dimensioni crescenti con il diminuire della frequenza con cui si propagano le onde di pressione all’interno dei condotti.
[008] Solo altresì note soluzioni che prevedono l’utilizzo di dispositivi capaci di strozzare, cioà ̈ ridurre la sezione trasversale del condotto di distribuzione del fluido. Tali soluzioni seppur soddisfacenti sotto certi punti di vista, pur risultando capaci di abbattere l’onda di pressione grazie ad una notevole perdita di carico concentrata, dall’altra riducono notevolmente il rendimento energetico dell’impianto determinando un incremento dei consumi elettrici necessari a garantire le normali condizioni di funzionamento dello stesso.
[009] Dal documento US 6,634,457 Ã ̈ nota una apparecchiatura per smorzare le vibrazioni acustiche in un combustore, quale ad esempio una turbina a vapore o a gas.
[0010] Questa nota soluzione presenta un risonatore di Helmholtz, avente un volume di risonanza ed un canale di collegamento con una linea di trasporto del fluido dalla turbina, in cui la camera di risonanza del risonatore à ̈ messa in collegamento con corpo cavo il cui volume che può essere variato da un regolatore collegato con la turbina.
[0011] Seppur soddisfacente sotto molti punti di vista, questa nota soluzione essendo studiata per smorzare le vibrazioni del fluido propagato a valle di una turbina a gas o a vapore risulta inapplicabile per impianti aventi una frequenza di oscillazione della pressione del fluido molto spesso variabile anche molto al di sotto delle frequenze di funzionamento di una turbina ed in particolare frequenze che spesso sono addirittura al di sotto dei 20 Hertz.
[0012] Altre soluzioni simili a questa sono note ad esempio dai documenti US 5,475,189; US 6,792,907 e US 7,337,877.
[0013] Nessuna di queste note soluzioni, seppur soddisfacenti sotto molti punti di vista, propone o suggerisce soluzioni adatte ad applicazioni in impianti di distribuzione di fluido, ad esempio aria, messa in pressione da un compressore alternativo industriale.
[0014] L’utilizzo di queste note soluzioni in impianti per il trasporto di fluido in pressione aventi una propagazione di onde a bassa frequenza, obbliga ad utilizzare risonatore di Helmholtz che necessitino di volumi di risonanza estremamente ingombranti che addirittura in alcuni casi non riescono ad essere emessi in eccitazione non apportando di fatto benefici in termini di abbattimento delle pulsazioni.
[0015] Uno scopo pertanto della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un dispositivo per attenuare le onde di pressione generate da un compressore alternativo industriale e che permetta di avere un ingombro limitato ed allo stesso tempo consenta di minimizzare gli effetti delle perdite localizzate, massimizzando la capacità di abbattimento del disturbo vibratorio.
[0016] Tale scopo à ̈ raggiunto da un dispositivo in accordo con la rivendicazione 1, da un metodo di realizzazione di un dispositivo in accordo con la rivendicazione 9, nonché da un impianto come descritto nella rivendicazione 16.
[0017] Secondo una forma generale di realizzazione dell’invenzione, un dispositivo per attenuare le onde di pressione di frequenza predefinita che si propagano all’interno di un condotto per il trasporto di un fluido, in cui detto condotto presenta una predefinita sezione trasversale Sc a detto condotto, ad esempio, ma non necessariamente, essendo collegato ad un suo ingresso ad un compressore alternativo, comprende una camera di risonanza di predefinita lunghezza L3 e predefinita sezione trasversale S3 a detta lunghezza, nonché un collo che collega detta camera di risonanza a detto condotto, in cui questo collo presenta una predefinita lunghezza L2 ed una predefinita sezione trasversale S2 a detta lunghezza.
[0018] In accordo con una forma di realizzazione, il rapporto tra detta predefinita lunghezza del collo L2 e detta predefinita lunghezza della camera di risonanza L3 rispetta la seguente relazione:
[0019] 0,5 ≤ (L2/L3) ≤ 1,5
[0020] ed il rapporto tra la sezione predefinita del collo S2 e detta sezione predefinita della camera di risonanza S3 rispetta la seguente relazione:
[0021] (1/100) ≤ (S2/S3) ≤ (1/25),
[0022] nonché detta predefinita sezione del collo S2 rispetta la seguente relazione:
[0023] 0,2 Sc ≤ S2 ≤ Sc
[0024] dove Sc à ̈ la sezione trasversale del condotto.
[0025] Grazie a queste caratteristiche il collo del risonatore risulta di una lunghezza superiore rispetto a quelle dei risonatori di Helmholtz dello stato della tecnica. All’aumentare della lunghezza del collo decresce la frequenza di risonanza del risonatore. Questa configurazione avvicina il comportamento del dispositivo ad un risonatore del tipo Side-branch, in cui un condotto chiuso e collegato al condotto principale in cui si propagano le onde di pressione. Tuttavia, mentre la lunghezza di risonatori Side-branch à ̈ inversamente proporzionale alla frequenza dell’onda che si intende abbattere il presente dispositivo permette una maggiore flessibilità progettuale che con le condizioni sopra esposte permette di ridurre notevolmente gli ingombri ed evitare dimensionamenti di camere di risonanza, come note nei dispositivi di Helmholtz dello stato della tecnica, che non riescono ad essere messi in eccitazione, risultando non efficaci in termini di abbattimento delle pulsazioni.
[0026] Di fatto la soluzione proposta permette di combinare i benefici dei risonatori Side-branch a quelli di un risonatore di Helmholtz, mantenendo le dimensioni del dispositivo estremamente compatte ed allo stesso tempo garantendo l’abbattimento delle pulsazioni di pressione a bassa frequenza.
[0027] Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di alcuni suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui:
[0028] - la figura 1 rappresenta schematicamente un impianto di distribuzione di fluido in pressione collegato ad un compressore, a cui à ̈ associato un dispositivo di attenuazione delle onde di pressione generate dal compressore;
[0029] - la figura 2 mostra schematicamente un condotto principale a cui viene associato il dispositivo di abbattimento delle onde di pressione;
[0030] - la figura 3 mostra l’andamento del rapporto delle pressioni in funzione di α o “al†e c, dove α o “al†à ̈ il rapporto L2/L3 in cui L2 à ̈ la lunghezza del collo ed L3 à ̈ la lunghezza della camera di risonanza, e dove c à ̈ il rapporto S2/S3 in cui S2 à ̈ la sezione trasversale del collo e S3 à ̈ la sezione trasversale della camera di risonanza;
[0031] - la figura 4 mostra l’andamento del rapporto delle pressioni in funzione di α e c;
[0032] - la figura 5 mostra l’andamento della lunghezza del collo in funzione del rapporto c/α e in funzione della frequenza di risonanza (frequenza dell’onda di pressione);
[0033] - la figura 6 rappresenta la zona di progetto ottimale dei risonatori di Helmholtz secondo l’invenzione;
[0034] - la figura 7 mostra il rapporto delle potenze fissato il parametro adimensionale c;
[0035] - la figura 8 rappresenta il rapporto delle potenze fissato il parametro adimensionale c, in funzione del tipo di risonatore scelto e della frequenza dell’onda da abbattere;
[0036] - la figura 9 rappresenta un esempio di impianto avente un condotto in cui à ̈ alimentato fluido in pressione mediante un compressore alternativo, detto condotto essendo collegato ad un dispositivo di abbattimento delle onde di pressione;
[0037] - la figura 10 rappresenta un esempio di impianto avente un condotto in cui à ̈ alimentato fluido in pressione mediante un compressore rotativo, detto condotto essendo collegato ad un dispositivo di abbattimento delle onde di pressione;
[0038] - la figura 11 rappresenta un esempio di impianto avente un condotto in cui sono presenti oscillazioni di pressione legate ad un modo di vibrare del fluido nel condotto, detto condotto essendo collegato ad un dispositivo di abbattimento delle onde di pressione;
[0039] - la figura 12 rappresenta un esempio di impianto avente un condotto in cui à ̈ alimentato fluido in pressione mediante un compressore alternativo a portata variabile, detto condotto essendo collegato ad un dispositivo di abbattimento delle onde di pressione.
[0040] Nel seguito verranno indicati alcuni dei riferimenti unitamente ai significati che questi assumono nella seguente descrizione:
[0041] Sc o Scnd = sezione trasversale condotto
[0042] S2 = Sezione trasversale collo
[0043] S3 = sezione trasversale camera di risonanza
[0044] L2 = lunghezza collo
[0045] L3 = lunghezza camera di risonanza
[0046] ω = frequenza da abbattere
[0047] Q2 = portata fluido collo
[0048] Q3 = portata fluido camera di risonanza
[0049] C0 = velocità del suono nel fluido trasportato dal condotto
[0050] D1 = Dimensione trasversale condotto
[0051] D2 = dimensione trasversale collo
[0052] D3 = Dimensione trasversale camera di risonanza [0053] W02 = potenza del fluido nel collo
[0054] W03 = potenza del fluido nella camera di risonanza [0055] In particolare con pedice 2 si indicano tutte le grandezze che si riferiscono al collo, mentre con pedice 3 tutte le grandezze che si riferiscono alla camera di risonanza, nonché con pedice 1 o c o cond tutte le grandezze che si riferiscono la condotto.
[0056] Tra i diversi sistemi per l’attenuazione delle onde di pressione vi sono i risonatori di Helmholtz.
[0057] Tali risonatori sono sistemi passivi che non necessitano di energia per il loro funzionamento.
[0058] Essi sono generalmente costituiti da un volume risonante (una camera d’aria) collegato ad una apertura, nota come collo del risonatore. Il collo à ̈ il mezzo di comunicazione tra il volume di risonanza e l’aria che si propaga all’interno del condotto dell’impianto in cui viene inserito il risonatore.
[0059] Le onde di pressione generate da una sorgente viaggiano all’interno del condotto e attraversano il collo del risonatore mettendo in eccitazione l’aria contenuta nel volume di risonanza. Il volume di risonanza reagisce producendo un’onda in controfase rispetto a quella entrante attraverso il collo del risonatore, cancellando l’onda alla frequenza di risonanza del risonatore.
[0060] Il risultato à ̈ un’onda di pressione a valle del risonatore con ampiezza inferiore a quella generata dalla sorgente.
[0061] La presente invenzione propone un metodo ed un dispositivo per scegliere la geometria del risonatore di Helmholtz per variare la sua frequenza di risonanza al fine di adattarla a quella dell’onda di pressione, ad esempio generata da un compressore alternativo e/o rotativo e/o da modi di vibrare del fluido nel condotto, frequenza che si intende abbattere ed allo stesso tempo mantenere dimensioni del dispositivo estremamente contenute.
[0062] La figura 1 mostra schematicamente il dispositivo realizzato. In questa à ̈ evidenziata:
[0063] - l’oscillazione di pressione all’ingresso del collo del risonatore;
[0064] - l’oscillazione di portata all’ingresso del collo del risonatore;
[0065] - la potenza associata all’oscillazione delle onde di pressione all’ingresso del collo del risonatore;
[0066] - l’oscillazione di pressione all’ingresso della camera di risonanza del risonatore;
[0067] - l’oscillazione di portata all’ingresso della camera di risonanza del risonatore;
[0068] - la potenza associata all’oscillazione delle onde di pressione all’ingresso della camera di risonanza del risonatore.
[0069] Da quanto evidenziato dalle analisi analitico -numeriche svolte, e nelle analisi sperimentali effettuate nella fase di test dei prototipi del dispositivo realizzati, sono inusitatamente emerse le condizioni ottimali di progettazione di questi dispositivi.
[0070] Le analisi analitico - numeriche svolte prescindono dalla forma delle sezioni del collo e della camera di risonanza, infatti queste possono essere di forma qualsiasi purché si mantengano costanti lungo l’asse principale del dispositivo, in figura 1 tale asse à ̈ indicato con il riferimento “ar†.
[0071] Analizzando come avviene la propagazione delle onde all’interno del risonatore à ̈ possibile determinare la potenza sviluppata dall’oscillazione dell’onda di pressione nelle varie sezioni del dispositivo. La potenza associata all’onda di pressione viene determinata in funzione della pressione e della portata dinamica. In particolare, l’analisi viene effettuata considerando il rapporto delle potenze tra le due sezioni del dispositivo, messe in evidenza nella figura.
[0072] Dallo studio analitico effettuato à ̈ emerso che la condizione di massimo rapporto tra le potenze max W03â „W02 corrisponde a quella di massimo rapporto delle pressioni max P03â „P02, poiché l’andamento della portata non à ̈ così importante da influenzare il massimo del rapporto delle pressioni.
[0073] L’analisi riportata qui di seguito viene quindi effettuata analizzando il rapporto tra le pressioni nelle due sezioni (2,3):
[0074]
[0075] dove con “al†o α = L2/L3 si à ̈ indicato il rapporto tra la lunghezza del collo L2 e la lunghezza della camera di risonanza L3 del risonatore e con c = S2/S3 il rapporto delle sezioni corrispondenti. A questa relazione può essere associata la relazione sulla frequenza di risonanza dei risonatori di Helmholtz, espressa però in funzione dei parametri adimensionali “al†o α e c:
[0076]
[0077] Di seguito vengono proposti tre approcci per il dimensionamento dei risonatori di Helmholtz secopndo l’invenzione più adatti per l’abbattimento dell’onda di pressione che si propaga all’interno del condotto principale (Figura 2).
[0078] Varranno tuttavia le considerazioni comuni qui di seguito riportate:
[0079] 1. si considera un condotto principale snello in modo da disporre di un flusso di propagazione delle onde monodimensionale.
[0080] 2. Le dimensioni massime delle grandezze geometriche del risonatore devono stare al di sotto della dimensione massima limite = 1/(8ω) oppure dmax=λ/8,dove λ à ̈ la lunghezza d’onda della frequenza più bassa dell’onda di pressione che si vuole abbattere.
[0081] 3. La scelta del risonatore ottimale viene effettuata focalizzando l’analisi ad una specifica frequenza di oscillazione delle onde di pressione che si propagano all’interno del condotto principale in cui si vuole inserire il risonatore. In particolare a questa frequenza viene associata un’ampiezza della pressione massima dell’onda propagante. In queste condizioni vengono determinate le caratteristiche dell’onda in ingresso a tutti i possibili risonatori e viene scelto e quindi dimensionato il risonatore ottimale.
[0082] 4. La condizione di ingresso del risonatore à ̈ la portata disponibile nella sezione S1 del condotto principale:
[0083] Q02=Q01
[0084] Ovviamente la portata Q01 dipende dalle caratteristiche (ampiezza e frequenza) dell’onda di pressione mostrata in Figura 2.
[0085] APPROCCIO 1
[0086] A. Si consideri il risonatore mostrato in Figura 1 e la relazione (a).
[0087] B. La Figura 3 rappresenta graficamente la relazione (a).
[0088] C. Dalle analisi sperimentali effettuate e dalla rappresentazione grafica della relazione analitica (a) vengono messi in evidenza i risonatori di Helmholtz ottimi secondo la presente invenzione ossia i risonatori che massimizzano il rapporto della potenza (pressione P03/P02) nelle due sezioni. Come risulta anche graficamente, tali risonatori sono quelli che dispongono di un parametro α unitario (Figura 3 e Figura 4).
[0089] D. Nell’ottenimento dei grafici in Figura 3 e Figura 4 si à ̈ tenuto conto della limitazione ottenuta sperimentalmente che prescrive i limiti del rapporto tra le sezioni del collo e del risonatore. Tale limitazione tiene conto delle eccessive perdite localizzate che si instaurerebbero per una differenza eccessiva tra le due sezioni:
[0090]
[0091] E. Le soluzioni ottime sono tutte quelle nell’intorno di α unitario.
[0092] A partire dalla Figura 4 à ̈ possibile scegliere un risonatore che soddisfi la relazione (c) e che si trovi nell’intorno di α unitario. La scelta di una curva piuttosto che un’altra permette di scegliere un risonatore con differenti caratteristiche; in particolare al cambiare della curva (quindi del parametro adimensionale c), cambia la lunghezza del collo L2 ed il rapporto tra le sezioni c = S2/S3 (vedi punto F).
[0093] F. Fissato c ed α, dalla relazione (b) à ̈ nota la lunghezza del collo L2 (Figura 5).
[0094] G. Per determinare le sezioni S2 e S3 (per ora à ̈ noto solo il rapporto), si effettuano le seguenti considerazioni:
[0095] - deve essere garantita la “condizione di comunicazione†tra il risonatore e l’impianto, ossia si deve garantire il rispetto della seguente relazione:
[0096]
[0097] dove con Co si indica la velocità del suono nel fluido trasportato nel condotto, tale relazione presuppone di disporre all’interno del risonatore una velocità subsonica delle particelle dell’onda.
[0098] - Al fine di ottenere risultati apprezzabili nell’abbattimento delle onde nel condotto principale si fissa il limite inferiore alla sezione di ingresso del risonatore:
[0099]
[00100] - Al fine di massimizzare le performance di abbattimento del risonatore si consiglia di scegliere una sezione del collo pari a quella del condotto:
[00101]
[00102] dove Scnd à ̈ indicato nel seguito anche come Sc o S1;
[00103] H. Nota la sezione S2 risulta nota la sezione S3.
[00104] APPROCCIO 2
[00105] A. Si consideri il risonatore mostrato in Figura 1 e la relazione (b):
[00106]
[00107] B. Si considera l’intorno del massimo del rapporto delle potenze, quindi ci si posiziona nell’intorno di α = 1.
[00108]
[00109] C. Si fissa il rapporto adimensionale c che soddisfa la relazione (c) e dalla relazione (b) si verifica se la lunghezza del collo L2 à ̈ soddisfacente per l’impianto in questione.
[00110]
[00111] D. Noto e L2 si determina la lunghezza della camera di risonanza.
[00112]
[00113] E. Se il parametro L2 Ã ̈ soddisfacente, si sceglie la sezione del collo secondo quanto esposto in precedenza (APPROCCIO 1). Nota la sezione del collo si determina quella [00114] della camera di risonanza.
[00115]
[00116] APPROCCIO 3
[00117] A. Si consideri il risonatore mostrato in Figura 1 e la relazione (b) in corrispondenza delle condizioni di ottimo (α = 1):
[00118]
[00119] B. Si fissa la lunghezza del collo L2 (e di conseguenza anche L3 = L2) e si verifica se nelle condizioni di funzionamento dell’impianto ( ) il risonatore rispetta la relazione (c). Questo può essere visto graficamente come illustrato nella Figura 6.
[00120]
[00121] C. Noto L2 e le condizioni di funzionamento à ̈ noto il valore del parametro c.
[00122]
[00123] D. Si sceglie la sezione del collo secondo quanto esposto in precedenza (APPROCCIO 1). Nota la sezione del collo si determina quella della camera di risonanza a partire dal valore del parametro c.
[00124]
[00125] Grazie a quanto sopra esposto si può considerare che:
[00126] A. Ã ̈ possibile progettare dei risonatori ottimi in corrispondenza di una specifica frequenza di oscillazione delle onde nel condotto.
[00127] B. Le relazioni analitiche disponibili in letteratura non specificano dei limiti di applicazione dei
risonatori e in generale si dispone quindi di
risonatori utilizzabili per abbattere le onde di pressione, dove E rappresenta il numero dei parametri geometrici del risonatore.
[00128] Le analisi analitiche e sperimentali svolte hanno permesso di ridurre l’infinità delle soluzioni e individuare solo i risonatori che mostrano specifiche caratteristiche, come la massimizzazione del rapporto delle potenze
, la minimizzazione degli effetti
[00129] delle perdite localizzate , la garanzia della comunicazione tra il condotto principale ed
il risonatore , la massimizzazione della capacità di abbattimento
ed il rispetto di vincoli fisici e geometrici del sistema in cui deve essere inserito il dispositivo di attenuazione.
[00130] C. In generale à ̈ possibile continuare a garantire un buon funzionamento per tutti quei risonatori compresi nell’intorno del 20% del massimo del rapporto delle potenze (ciò equivale a scegliere un risonatore con parametro adimensionale α prossimo a 1), secondo quanto illustrato nella Figura 7 (in questo caso tutti i risonatori compresi tra il risonatore di tipo 11 e quello di tipo 18), dove la zona del grafico superiore indicata rappresenta
.
[00131] D. La procedura analitica e le considerazioni sperimentali consentono di scegliere il risonatore ottimo in funzione delle caratteristiche dell’onda che si propaga all’interno del condotto principale. Il grafico mostrato in Figura 8 permette ad esempio di scegliere il risonatore ottimo, per esempio in funzione del numero di giri del motore (ossia della frequenza dell’onda nel condotto principale). I risonatori ottimi (quelli con parametro α prossimi all’unità ) sono quelli che stanno sull’area più scura della Figura 8.
[00132] In accordo con una forma di realizzazione e preferibilmente, il apporto delle lunghezze del collo L2 e della camera di risonanza L3 viene scelto prossimo all’unità α = L2/L3 = 1. Scostamenti rispetto a tale condizione portano ad un peggioramento delle performance di abbattimento delle oscillazioni di pressione nel condotto, peggioramenti che non si ritengono apprezzabili se il rapporto permane contenuto all’interno del seguente range:
[00133]
[00134] In accordo con una forma di realizzazione, il rapporto delle sezioni del collo S2 s della camera di risonanza S3 al fine di avere il massimo abbattimento delle oscillazioni di pressione risulta:
[00135]
[00136] In accordo con una forma di realizzazione, per C > 0.04 la banda di frequenze in cui si riscontra un abbattimento notevole à ̈ ridotta, e queste condizioni portano verso condizioni di funzionamento del risonatore di Helmholtz prossime a quelle di un risonatore side-branch. Gli abbattimenti delle oscillazioni di pressione nel condotto ottenibili sono comunque elevati ma più concentrati attorno alla frequenza di progetto del risonatore.
[00137] In accordo con una forma di realizzazione, la condizione di sezione del collo del risonatore S2 à ̈ pari a quella del condotto in cui viene inserito Sc o Scond, ad esempio qualora l’energia di oscillazione in termini di pressioni dinamiche sia pari al massimo al 10% del valore di pressione statica.
[00138] In accordo con una forma di realizzazione, in caso di ampiezze di oscillazioni di pressione nel condotto superiori, fino al 30% del valore statico di pressione, in accordo con una forma di realizzazione si utilizzano sezioni del collo del risonatore S2 inferiori ad alla seczione del condotto Sc o Scond. Ad esempio:
[00139]
[00140]
[00141] L’abbattimento risulta comunque proporzionale alla sezione del collo S2, e le performance di abbattimento diminuiscono al decrescere della sezione del collo del risonatore S2, rispetto alla sezione del condotto principale Sc o Scond.
[00142] In accordo con una forma di realizzazione, l’utilizzo di una sezione del collo S2 inferiore a quella del condotto Sc o Scond comporta ovviamente una riduzione complessiva degli ingombri del risonatore a scapito delle minori performance di abbattimento.
[00143] Di seguito verrà descritta una esemplificazione a titolo di esempio, di un impianto con fluido in pressione alimentato da un compressore alternativo a portata fissa.
[00144] A) Caratteristiche del sistema di generazione delle oscillazioni di pressione:
[00145] · Compressore monocilindrico a doppio effetto.
[00146] · Fluido di lavoro: aria.
[00147] · Rapporto di compressione: 4.
[00148] · Potenza elettrica assorbita: 5,5 kW.
[00149] · Velocità di rotazione albero compressore: 450 RPM.
[00150] · La frequenza dell’oscillazione di pressione che si intende abbattere à ̈ la componente 2Xgiro del compressore data dalla seguente relazione:
[00151]
[00152] · Aria alla temperatura di T = 20 °C
[00153] · Velocità di propagazione:
[00154]
[00155] · Pressione statica:
[00156]
[00157] · Pressione totale:
[00158] · Oscillazione di pressione massima:
[00159]
[00160] B) Caratteristiche dei condotti di distribuzione:
[00161] · Sezione condotto cilindrica.
[00162] · Diametro dei condotti:
[00163] C) Progetto del risonatore:
[00164] · Si consideri uno degli approcci riportati precedentemente.
[00165] · Si sceglie un risonatore con geometrie cilindriche (consono all’impianto).
[00166] · Si consideri la seguente relazione:
[00167]
[00168] · Si sceglie, al fine di massimizzare le performance di abbattimento del risonatore, un rapporto α unitario (α =1).
[00169] · Si sceglie un rapporto delle sezioni tale da minimizzare gli ingombri della camera di risonanza del dispositivo:
[00170]
[00171] · Dalla relazione precedente à ̈ possibile determinare quindi la lunghezza del collo del risonatore:
[00172]
[00173] · Essendo α unitario si determina L3 = L2 =0.515 m.
[00174] · Si sceglie un diametro del collo pari a quello del condotto al fine di massimizzare le performance di abbattimento:
[00175] · Noto D2, quindi nota la sezione del collo S2, si determina a partire dal parametro C il diametro della camera di risonanza D3:
[00176]
[00177] · Risultano pertanto note tutte le grandezze per la realizzazione del risonatore, come ad esempio riportatao in figura 9:
[00178] o D2 = 0.010 m.
[00179] o D3 = 0.071 m.
[00180] o L2 = 0.515 m.
[00181] o L3 = 0.515 m.
[00182] Di seguito verrà descritta una esemplificazione a titolo di esempio, di un impianto di condizionamento aria alimentato da ventilatore assiale.
[00183] A) Caratteristiche del sistema di generazione delle oscillazioni di pressione:
[00184] · Ventilatore assiale.
[00185] · Fluido di lavoro: aria.
[00186] · Potenza elettrica assorbita: 250 W.
[00187] · Numero pale girante: 5.
[00188] · Velocità di rotazione albero compressore: 1350 RPM.
[00189] · La frequenza dell’oscillazione di pressione che si intende abbattere à ̈ la componente 1Xgiro del ventilatore data dalla seguente relazione:
[00190]
[00191] · Aria alla temperatura di T = 20 °C.
[00192] · Velocità di propagazione:
[00193]
[00194] · Pressione statica:
[00195] · Pressione totale:
[00196] · Oscillazione di pressione massima:
[00197] B) Caratteristiche dei condotti di distribuzione:
[00198] · Sezione condotto cilindrica.
[00199] · Diametro dei condotti:
[00200] C) Progetto del risonatore:
[00201] · Si consideri uno degli approcci precedentemente riportati come esempi possibili di realizzazione.
[00202] · Si sceglie un risonatore con geometrie cilindriche (consono all’impianto).
[00203] · Si consideri la seguente relazione:
[00204]
[00205] · Si scelga, al fine di massimizzare le performance di abbattimento del risonatore, un rapporto α unitario (α =1).
[00206] · Si scelga un rapporto delle sezioni tale da favorire una forma realizzabile fisicamente:
[00207]
[00208] Tale scelta riduce leggermente la banda di frequenze di notevole abbattimento favorendo delle dimensioni del risonatore facilmente realizzabili.
[00209] · Dalla relazione precedente à ̈ possibile determinare quindi la lunghezza del collo del risonatore:
[00210]
[00211] · Essendo α unitario si determina
[00212]
[00213] · Si sceglie un diametro del collo tale da rendere minimi gli ingombri. La scelta di un diametro del collo inferiore a quello del condotto in questo caso à ̈ resa possibile da un’energia associata all’oscillazione di pressione pari al 35% del valore di pressione statica:
[00214]
[00215] · Noto D2, quindi nota la sezione del collo S2 si determina a partire dal parametro C il diametro della camera di risonanza D3:
[00216]
[00217] Risultano pertanto note tutte le grandezze per la realizzazione del risonatore (si veda ad esempio la figura 10):
[00218]
[00219] Di seguito verrà descritta una esemplificazione a titolo di esempio, di un impianto in cui le oscillazioni di pressione sono legate ad un modo di vibrare del fluido nel condotto.
[00220] A) Caratteristiche del condotto:
[00221] · Sezione condotto cilindrica.
[00222] · Diametro dei condotti:
[00223] · Lunghezza condotto:
[00224] B) Caratteristiche fluido:
[00225] · Aria alla temperatura di T = 100 °C
[00226] · Velocità di propagazione:
[00227]
[00228] · Pressione statica:
[00229] · Pressione totale: , con
[00230] Considerando la geometria del condotto e le caratteristiche del mezzo di propagazione, le frequenze naturali del sistema, associate ai modi di vibrare del fluido nel condotto sono le seguenti:
[00231]
[00232] dove m indica il modo di vibrare m_esimo.
[00233] Volendo ridurre le oscillazioni di pressione associate alla componente del 1° modo di vibrare del sistema, si ha:
[00234]
[00235] C) Progetto del risonatore:
[00236] · Si consideri una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra esemplificate.
[00237] · Si sceglie un risonatore con geometrie cilindriche (consono all’impianto).
[00238] · Si consideri la seguente relazione:
[00239]
[00240] · Si sceglie, al fine di massimizzare le performance di abbattimento del risonatore, un rapporto α unitario (α =1).
[00241] · Si sceglie un rapporto delle sezioni tale da minimizzare la lunghezza complessiva del risonatore:
[00242]
[00243] · Dalla relazione precedente à ̈ possibile determinare la lunghezza del collo del risonatore:
[00244]
[00245] · Essendo α unitario si determina
[00246]
[00247] · Si sceglie un diametro del collo pari a quello del condotto al fine di massimizzare le performance di abbattimento:
[00248] · Noto D2, quindi nota la sezione del collo S2 si determina a partire dal parametro C il diametro della camera di risonanza D3:
[00249]
[00250] · Risultano pertanto note tutte le grandezze per la realizzazione del risonatore come ad esmepio raffigurato in figura 11:
[00251]
[00252] Di seguito verrà descritta una esemplificazione a titolo di esempio, di un impianto con fluido in pressione alimentato da un compressore alternativo a portata variabile.
[00253] A) Caratteristiche del sistema di generazione delle oscillazioni di pressione:
[00254] · Compressore monocilindrico a doppio effetto.
[00255] · Fluido di lavoro: aria.
[00256] · Rapporto di compressione: 4.
[00257] · Potenza elettrica assorbita: 5,5 kW.
[00258] · Velocità di rotazione albero compressore: 300 -800 RPM.
[00259] · La frequenza dell’oscillazione di pressione che si intende abbattere à ̈ la componente 2xgiro. Tale frequenza à ̈ funzione del numero di giri dell’albero del compressore, secondo la seguente relazione:
[00260]
[00261] Pertanto il risonatore dovrà consentire l’abbattimento in nel seguente range di frequenze:
[00262]
[00263] · Aria alla temperatura di T = 20 °C.
[00264] · Velocità di propagazione:
[00265]
[00266] · Pressione statica:
[00267]
[00268] · Pressione totale:
[00269] · Oscillazione di pressione massima:
[00270] B) Caratteristiche dei condotti di distribuzione:
[00271] · Sezione condotto cilindrica.
[00272] · Diametro dei condotti:
[00273] C) Progetto del risonatore:
[00274] · Si consideri una delle forme di realizzazione precedentemente esemplificate.
[00275] · Si sceglie un risonatore con geometrie cilindriche (consono all’impianto).
[00276] · Si consideri la seguente relazione:
[00277]
[00278] · Si sceglie di dimensionare il risonatore ottimo tarato sulla frequenza media data da:
[00279]
[00280] · Si scelga, al fine di massimizzare le performance di abbattimento del risonatore in corrispondenza di , un rapporto α = 1.
[00281] · Si scelga un rapporto delle sezioni tale da consentire, successivamente, il minimo ingombro di un sistema di attuazione:
[00282]
[00283] · Dalla relazione precedente à ̈ possibile determinare la lunghezza del collo del risonatore:
[00284]
[00285] · Si sceglie un diametro del collo pari a quello del condotto al fine di massimizzare le performance di
abbattimento:
[00286] · Noto D2, quindi nota la sezione del collo S2, si determina, a partire dal parametro C il diametro della camera di risonanza D3:
[00287]
[00288] · Considerando la relazione
[00289]
[00290] dove sono stati già fissati i valori di L2 e C, si determinano i valori di e :
[00291]
[00292] · A partire dai valori di si determina il range di variazione della lunghezza L3 della camera di risonanza del risonatore:
[00293]
[00294] · Risultano pertanto note tutte le grandezze per la realizzazione del risonatore, come ad esmepio raffigurato in figura 12:
[00295]
[00296] · Il range di variazione di L3 può essere ridotto a fronte di abbattere le oscillazione in un range di frequenze più limitato.
[00297] D) Osservazioni sull’eventuale segnale di retroazione del sistema di controllo:
[00298] • II segnale utilizzato dal sistema di controllo per la determinazione della frequenza dell'oscillazione di pressione, quindi per la determinazione della lunghezza della camera di risonanza, ad esempio nel caso in cui il fondo di questa possa essere modificato nella sua posizione, può essere ottenuto ad esempio mediante:
[00299] o un sensore di pressione dinamica. Mediante un'analisi in frequenza il sistema di controllo determina la componente (in frequenza) dell'oscillazione che si intende abbattere.
[00300] o un sensore per la rilevazione della velocità di rotazione dell'albero del compressore.
[00301] Il segnale così ottenuto viene utilizzato da un dispositivo di controllo per comandare un azionamento che muove mediante ad esempio un motoriduttore una delle pareti a tenuta della camera di risonanza , come ad esempi raffigurato in figura 12.
[00302] Grazie alle soluzioni qui proposte, à ̈ possibile proporre di un dispositivo in grado di adattarsi alle condizioni di funzionamento dell’impianto, quindi alla frequenza dell’onda di pressione che si propaga all’interno del condotto.
[00303] Grazie a quanto qui proposto, à ̈ possibile proporre un risonatore di Helmholtz costituito da una parte mobile, azionata per mezzo di un attuatore elettrico. L’attuatore elettrico comandato grazie ad un opportuno sistema di controllo, ad esempio munito di un sensore in grado di valutare le caratteristiche dell’onda di pressione da abbattere, permette di modifica il volume del risonatore di Helmholtz al fine di autotarare la frequenza di risonanza del risonatore alla frequenza dell’onda che si propaga nel condotto.
[00304] L’innovazione di quanto in oggetto permette di compattare maggiormente il sistema utilizzando opportune forme geometriche per il collo del risonatore.
[00305] In accordo con una forma di realizzazione, il dispositivo secondo l’invenzione comprende un collo avvolto a spirale per incrementare la compattezza e sopperire alla mancanza di spazi utili per la disposizione del sistema di attenuazione nell’impianto in cui si intende abbattere le pulsazioni.
[00306] Grazie a quanto sopra descritto à ̈ possibile i vantaggi conseguenti all’utilizzo di tale dispositivo:
[00307] - attenuazione dell’ampiezza delle onde di pressione nei condotti;
[00308] - in particolare, attenuazione di onde di pressione a basso contenuto spettrale (circa 7-10 Hz);
[00309] - attenuazione di onde di pressione in un ampio range di frequenze (da 7 a 30 Hz);
[00310] - ottenere un dispositivo avente una notevole compattezza rispetto a quelli utilizzati nell’arte nota per l’attenuazione delle onde di pressione nei condotti, quindi ottenere una riduzione degli ingombri;
[00311] - ottenere un aumento della vita utile dell’impianto in cui viene inserito il dispositivo;
[00312] - migliorare il funzionamento delle utenze a valle del punto in cui viene inserito il dispositivo;
[00313] - ottenere un miglioramento del rendimento complessivo della macchina;
[00314] - ottenere un adattamento automatico della geometria del dispositivo al fine di inseguire la frequenza dell’onda di pressione che si propaga nel condotto.
[00315] Alle forme di realizzazione del dispositivo sopra descritte un tecnico del settore, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionamenti equivalenti, senza per questo uscire dall’ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione, può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.
RIFERIMENTI
<1 >dispositivo
<2 >condotto
<3 >compressore alternativo
<4 >camera di risonanza
<5 >collo
<6 >parete di fondo della camera
<7 >riduttore
<8 >motore
<9 >dispositivo di controllo
<10 >impianto
<11 >pompa alternativa
<12 >ventilatore assiale
<13 >dispositivo con controllo
<14 >dispositivo con controllo retroazionato <Sc >sezione trasversale condotto
<S2 >Sezione trasversale collo
<S3 >sezione trasversale camera di risonanza <L2 >lunghezza collo
<L3 >lunghezza camera di risonanza
<W >frequenza da abbattere
<Q2 >portata fluido collo
<Q3 >portata fluido camera di risonanza
C0 velocità del suono nel fluido trasportato dal condotto
<D1 >Dimensione trasversale condotto
<D2 >dimensione trasversale collo
D3
Dimensione trasversale camera di risonanza
Claims (21)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per attenuare le onde di pressione di frequenza predefinita (W) che si propagano all’interno di un condotto (2) per il trasporto di un fluido, detto condotto (2) avendo una sezione predefinita (Sc) trasversale a detto condotto (2) ed essendo collegato ad un compressore alternativo (3), in cui detto dispositivo (1) comprende: - una camera di risonanza (4) di predefinita lunghezza (L3) e predefinita sezione (S3) trasversale a detta lunghezza, - un collo (5) che collega detta camera di risonanza (4) a detto condotto (2), detto collo (5) avendo predefinita lunghezza (L2) e predefinita sezione (S2) trasversale a detta lunghezza, ed in cui il rapporto tra detta predefinita lunghezza del collo (L2) e detta predefinita lunghezza della camera di risonanza L3 rispetta la seguente relazione: 0,5 ≤ (L2/L3) ≤ 1,5 il rapporto tra la sezione predefinita del collo (S2) e detta sezione predefinita della camera di risonanza rispetta la seguente relazione: (1/100) ≤ (S2/S3) ≤ (1/25) detta predefinita sezione del collo (S2) rispetta la seguente relazione: 0,2Sc ≤ S2 ≤ Sc, dove: “L2†à ̈ la predefinita lunghezza di detto collo (5); “L3†à ̈ la predefinita lunghezza di detta camera di risonanza (4); “S2†à ̈ la sezione trasversale alla lunghezza del collo; “S3†à ̈ la sezione trasversale alla lunghezza della camera di risonanza.
- 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detta sezione trasversale del collo (S2) à ̈ uguale a detta sezione trasversale del condotto Sc: S2 = Sc dove: “S2†à ̈ la sezione trasversale alla lunghezza del collo; “Sc†à ̈ la sezione trasversale all’estensione del condotto (2).
- 3.Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta predefinita lunghezza (L2) di detto collo (5) Ã ̈ sostanzialmente uguale a detta lunghezza predefinita (L3) di detta camera di risonanza (4).
- 4.Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta predefinita lunghezza (L2) di detto collo (5) rispetta la seguente relazione: L2 = SQRT (c al) co / W dove: “L2†à ̈ la predefinita lunghezza di detto collo (5) “SQRT†à ̈ l’operatore matematico radice quadrata “c†à ̈ il rapporto tra la sezione (S2) trasversale alla lunghezza del collo e la sezione (S3) trasversale alla lunghezza della camera di risonanza (4) “al†à ̈ il rapporto tra la lunghezza (L2) del collo (5) e la lunghezza (L3) della camera di risonanza (4) “co†à ̈ la velocità del suono nel fluido contenuto nel condotto (2) “W†à ̈ la frequenza della pulsazione di pressione presente nel fluido determinata dal compressore alternativo.
- 5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la dimensione trasversale (D2) del collo (5) e/o la dimensione trasversale (D1) del condotto (2) rispettano la seguente relazione: D2/1 = 1/(8W) dove: “W†à ̈ la frequenza della pulsazione di pressione presente nel fluido determinata dal compressore alternativo.
- 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la massima velocità del fluido (v2) nel collo (5) e/o la massima velocità del fluido (V3) nella camera di risonanza (4) sono di entità inferiore alla velocità del suono (co) in detto fluido.
- 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una delle pareti, preferibilmente la parete di fondo (6) della camera di risonanza (4) Ã ̈ movibile, preferibilmente in modo controllato, in modo da modificare il volume della camera di risonanza (4).
- 8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una delle pareti (6) della camera di risonanza (4) à ̈ movibile ed à ̈ collegata operativamente ad un moto-riduttore (7, 8), preferibilmente comandato da un dispositivo di controllo (9).
- 9.Metodo per dimensionare un dispositivo (1) per attenuare le onde di pressione di frequenza predefinita (W) che si propagano all’interno di un condotto (2) per il trasporto di un fluido, detto condotto (2) avendo una sezione predefinita (Sc) trasversale a detto condotto (2) ed essendo collegato ad un compressore alternativo (3), in cui detto dispositivo (1), in cui detto dispositivo comprende: - una camera di risonanza (4) di predefinita lunghezza (L3) e predefinita sezione (S3) trasversale a detta lunghezza, - un collo (5) che collega detta camera di risonanza (4) a detto condotto (2), detto collo (5) avendo predefinita lunghezza (L2) e predefinita sezione (S2) trasversale a detta lunghezza, ed in cui sono comprese le fasi di: - definire il rapporto tra detta predefinita lunghezza del collo (L2) e detta predefinita lunghezza della camera di risonanza L3 secondo la seguente relazione: 0,5 ≤ (L2/L3) ≤ 1,5 - definire il rapporto tra la sezione predefinita del collo S2 e detta sezione predefinita della camera di risonanza secondo la seguente relazione: (1/100) ≤ (S2/S3) ≤ (1/25) - definire la predefinita sezione del collo S2 secondo la seguente relazione: 0,2Sc ≤ S2 ≤ Sc.
- 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui à ̈ prevista l’ulteriore fase di selezionare la sezione trasversale del collo (S2) uguale a detta sezione trasversale del condotto Sc: S2 = Sc dove: “S2†à ̈ la sezione trasversale alla lunghezza del collo; “Sc†à ̈ la sezione trasversale all’estensione del condotto (2).
- 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 9 alla precedente, in cui à ̈ prevista l’ulteriore fase di selezionare detta predefinita lunghezza (L2) di detto collo (5) sostanzialmente uguale a detta lunghezza predefinita (L3) di detta camera di risonanza (4).
- 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 9 alla precedente, in cui à ̈ prevista l’ulteriore fase di selezionare detta predefinita lunghezza (L2) di detto collo (5) mediante la seguente relazione: L2 = SQR(c al) co / W dove: “L2†à ̈ la predefinita lunghezza di detto collo (5) “SQR†à ̈ l’operatore matematico radice quadrata “c†à ̈ il rapporto tra la sezione (S2) trasversale alla lunghezza del collo e la sezione (S3) trasversale alla lunghezza della camera di risonanza (4) “al†à ̈ il rapporto tra la lunghezza (L2) del collo (5) e la lunghezza (L3) della camera di risonanza (4) “co†à ̈ la velocità del suono nel fluido contenuto nel condotto (2) “W†à ̈ la frequenza della pulsazione di pressione presente nel fluido determinata dal compressore alternativo.
- 13. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 9 alla precedente, in cui à ̈ prevista l’ulteriore fase di selezionare la dimensione trasversale (D2) del collo (5) e/o la dimensione trasversale (D1) del condotto (2) in modo da rispettare la seguente relazione: D2/1 = 1/(8W) dove: “W†à ̈ la frequenza della pulsazione di pressione presente nel fluido determinata dal compressore alternativo.
- 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 9 alla precedente, in cui à ̈ prevista l’ulteriore fase di verificare che la massima velocità del fluido (v2) nel collo (5) e/o la massima velocità del fluido (V3) nella camera di risonanza (4) siano di entità inferiore alla velocità del suono (co) in detto fluido.
- 15. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 9 alla precedente, in cui predefiniti i giri di rotazione del compressore alternativo, viene scelto il rapporto tra la lunghezza (L2) del collo (5) e la lunghezza (L3) della camera di risonanza 4 in modo da rispettare la seguente relazione: 0,5 ≤ L2/L3 ≤ 1,5 ed inoltre viene scelto il rapporto tra la sezione trasversale alla lunghezza (S2) del collo 5 e la sezione trasversale alla lunghezza (S3) della camera di risonanza 4 in modo da rispettare la seguente relazione: 1/100 ≤ S2/S3 ≤ 1/25 ed inoltre, si determina la lunghezza del collo in funzione della relazione L2 = SQRT (S2/S3 – L2/L3) C0 / W si determina quindi la lunghezza della camera di risonanza secondo la relazione L3= L2/AL dove “AL†corrisponde al rapporto L2/L3 inoltre à ̈ prevista la fase di scegliere la sezione trasversale alla lunghezza S2 del collo 5 in modo da rispettare la seguente relazione: 0,2SC ≤ S2 ≤ SC dove “SC†à ̈ la sezione trasversale all’estensione del condotto (2) ed inoltre à ̈ prevista la fase di determinare la sezione trasversale (S3) della camera di risonanza 4 secondo la seguente relazione S3= S2/C dove C à ̈ pari al rapporto S2/S3.
- 16. Impianto (10) avente un condotto (2) di alimentazione di un fluido avente una definita pressione comprendente un dispositivo (1) di attenuazione delle oscillazioni di detta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.
- 17. Impianto (10), secondo la rivendicazione 16, comprendente una pompa alternativa o compressore alternativo(11) adatta a mettere in pressione detto fluido.
- 18. Impianto (10), secondo la rivendicazione 16, comprendente una pompa alternativa o compressore alternativo a portata variabile (11) adatta a mettere in pressione detto fluido.
- 19. Impianto (10), secondo la rivendicazione 16, comprendente un ventilatore assiale (12) adatto a mettere in movimento detto fluido in detto condotto.
- 20. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui detta camera di risonanza (4) presneta almeno una parete movibile in modo da modificare il volume di detta camera di risonanza.
- 21. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 20, in cui detta almeno una parete della camera di risonanza movibile à ̈ movibile in modo controllato, e preferibilmente ma non necessariamente retroazionato (13), ad esempio su una delle grandezze di un dispositivo atto a mettere in movimento il fluido nel condotto.
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IT000902A ITMI20110902A1 (it) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Dispositivo per l'attenuazione delle onde di pressione |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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IT000902A ITMI20110902A1 (it) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Dispositivo per l'attenuazione delle onde di pressione |
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Publication Number | Publication Date |
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ITMI20110902A1 true ITMI20110902A1 (it) | 2012-11-21 |
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ID=44555085
Family Applications (1)
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IT000902A ITMI20110902A1 (it) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Dispositivo per l'attenuazione delle onde di pressione |
Country Status (1)
Country | Link |
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IT (1) | ITMI20110902A1 (it) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5893955A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-03 | Hino Motors Ltd | 内燃機関の吸気音低減装置 |
JPH07293377A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | 可変レゾネ−タ |
JPH10102621A (ja) * | 1996-09-25 | 1998-04-21 | Bridgestone Corp | 共鳴吸音機構 |
EP1158247A2 (de) * | 2000-05-26 | 2001-11-28 | ALSTOM Power N.V. | Vorrichtung zur Dämpfung akustischer Schwingungen in einer Brennkammer |
WO2011015954A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems |
-
2011
- 2011-05-20 IT IT000902A patent/ITMI20110902A1/it unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5893955A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-03 | Hino Motors Ltd | 内燃機関の吸気音低減装置 |
JPH07293377A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Tsuchiya Mfg Co Ltd | 可変レゾネ−タ |
JPH10102621A (ja) * | 1996-09-25 | 1998-04-21 | Bridgestone Corp | 共鳴吸音機構 |
EP1158247A2 (de) * | 2000-05-26 | 2001-11-28 | ALSTOM Power N.V. | Vorrichtung zur Dämpfung akustischer Schwingungen in einer Brennkammer |
WO2011015954A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems |
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