RU1776831C

RU1776831C - Muffler

Info

Publication number: RU1776831C
Application number: SU904897775A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Куковинец; Николай Федорович Свириденко; Александр Владимирович Сердюк; Иван Максимович Кучма
Original assignee: Институт технической механики АН УССР
Priority date: 1990-12-29
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 1992-11-23

Abstract

Сущность изобретени : глушитель шума содержит корпус 1 с соосными впускным патрубком 2 и выпускным отверстием 3 и соосную шумоглушащую вставку 4 с центральным каналом 5, образованную чередующимис сло ми металлической 6 и стекло- тканевой 7 сеток. Глушитель снабжен газодинамическим генератором 8 колебаний, выполненным в виде трубки 14, наклоненной к впускному патрубку 2. и расположенного в ней профилированного элемента 15, а также насадком 9 и поперечной перегородкой 10, раздел ющей корпус 1 на входную и выходную 12 камеры, причем шумоглушаща вставка 4 расположена в камере 12. Впускной патрубок 2 частично размещен во входной камере 11 и соединен через соосное отверстие 13 перегородки 10 с каналом 5. Генератор 8 колебаний размещен на боковой поверхности патрубка 2 в зоне камеры 11. а насадок 9 сопр жен с выпускным отверстием 3 с наружной стороны корпуса 1.5з.п.ф-лы. 1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: A noise suppressor comprises a housing 1 with a coaxial inlet pipe 2 and an outlet 3 and a coaxial soundproofing insert 4 with a central channel 5 formed by alternating layers of metal 6 and fiberglass 7 mesh. The muffler is equipped with a gas-dynamic oscillation generator 8, made in the form of a tube 14, inclined to the inlet pipe 2. and the profiled element 15 located therein, as well as a nozzle 9 and a transverse partition 10, dividing the housing 1 into the input and output chambers 12, and the noise-attenuating insert 4 is located in the chamber 12. The inlet pipe 2 is partially located in the inlet chamber 11 and is connected through a coaxial hole 13 of the partition 10 with the channel 5. An oscillation generator 8 is placed on the side surface of the pipe 2 in the zone of the chamber 11. Approx. 9 are interfaced with an outlet 3 on the outside of the housing 1.5z.p. 1 ill.

Description

слcl

СWITH

vi vi оvi vi about

0000

соwith

Изобретение относитс к устройствам дл глушени шума газовых струй, выхлопных газов различных агрегатов, например турбокомпрессорных установок, газозаправочных станций и т. п.The invention relates to devices for damping the noise of gas jets, exhaust gases of various aggregates, for example, turbocompressor units, gas stations, etc.

Известен газовый глушитель, содержащий наружную трубу, внутреннюю центральную трубу и промежуточную телескопическую трубу, расположенную между наружной и внутренней трубами. Часть полости между наружной и внутренней трубами образует камеру определенного объема. Промежуточна труба образует с наружной трубой кольцевой проход определенной длины и площади. Длина и площадь кольцевого прохода, а также объем камеры наход тс в определенном соотношении и выбраны таким образом, что образуют камеру Гельмгольца дл определенной частоты .A gas silencer is known comprising an outer pipe, an inner central pipe and an intermediate telescopic pipe located between the outer and inner pipes. Part of the cavity between the outer and inner tubes forms a chamber of a certain volume. The intermediate pipe forms an annular passage with an outer pipe of a certain length and area. The length and area of the annular passage, as well as the volume of the chamber, are in a certain ratio and are selected so that they form a Helmholtz chamber for a certain frequency.

Основным недостатком известного глушител вл етс малоэффективное поглощение шума в широком диапазоне звуковых частот вследствие того, что камера Гельмгольца и демпфирующее покрытие с одно- родной структурой по сечению обладают свойствами поглощени шума в относительно узком диапазона звуковых частот.The main disadvantage of the known silencer is the ineffective absorption of noise in a wide range of sound frequencies due to the fact that the Helmholtz chamber and damping coating with a uniform cross-sectional structure have noise absorption properties in a relatively narrow range of sound frequencies.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа в- л етс глушитель шума выхлопных газов, содержащий корпус и помещенную в нем цилиндрическую звукопоглощающую вставку с центральным каналом дл прохода газа, выполненную в виде чередующихс цилин- дрических слоев металлической и стекло- тканевой сеток, живое сечение которых от сло к слою в направлении от центра к периферии дл металлической сетки увеличиваетс , а дл стеклотканевой уменьшаетс . Резонансные камеры переменного объема, образованные чередующимис сло ми металлической и стеклотканевой сеток, вл ютс эффективным средством дл снижени шума выхлопных газов в широком диапазоне звуковых частот.The closest technical solution, selected as a prototype, is an exhaust silencer comprising a housing and a cylindrical sound-absorbing insert with a central gas passage placed in it, made in the form of alternating cylindrical layers of metal and glass-fabric meshes the cross section of which from layer to layer in the direction from the center to the periphery for a metal mesh increases, and for a glass cloth decreases. Variable volume resonance chambers formed by alternating layers of metal and fiberglass meshes are an effective means of reducing exhaust noise over a wide range of sound frequencies.

Главным недостатком прототипа вл етс низка дальнобойность струи выхлопных газов, обусловленна снижением скорости истечени газа в выходном сечении шумоглушител . Указанный недостаток вл етс одной из основных причин, затрудн ющих практическое применение известных глушителей шума, например, на газозаправочных станци х, где в результате аварийной ситуации при дренаже газа из резервуара необходимо удалить газ на как можно большую высоту, обеспечив при этом санитарные нормы на уровень шума.The main disadvantage of the prototype is the low range of the exhaust gas stream, due to a decrease in the rate of gas outflow in the output section of the muffler. This drawback is one of the main reasons that impede the practical use of known noise suppressors, for example, at gas stations, where as a result of an emergency during gas drainage from the tank it is necessary to remove the gas to the highest possible height, while ensuring sanitary standards at a level noise.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности путем увеличени дальности выброса газов.The aim of the invention is to increase efficiency by increasing the range of gas emissions.

Поставленна цель достигаетс тем, что глушитель шума, содержащий цилиндрический корпус с соосными впускным патрубком и выпускным отверстием и соосную шумоглушащую вставку с центральным каналом , снабжен газодинамическим генератором колебаний, насадком и поперечной перегородкой, раздел ющей корпус на входную и выходную камеры, причем шу- моглушаща вставка расположена в выходной камере, впускной патрубок частично размещен во входной камере и соединен через соосное отверстие перегородки с центральным каналом, генератор колебаний размещен на боковой поверхности впускного патрубка в зоне входной камеры, а насадок сопр жен с выпускным отверстием с наружной стороны корпуса.This goal is achieved in that the silencer, comprising a cylindrical body with coaxial inlet and exhaust port and an coaxial soundproofing insert with a central channel, is equipped with a gas-dynamic oscillation generator, a nozzle and a transverse partition dividing the body into the input and output chambers, while the insert is located in the outlet chamber, the inlet pipe is partially located in the inlet chamber and is connected through a coaxial opening of the partition to the central channel, the oscillation generator p It is located on the side surface of the inlet pipe in the area of the inlet chamber, and the nozzles are mated to the outlet opening on the outside of the housing.

Кроме того, указанна цель достигаетс тем, что газодинамический генератор колебаний выполнен в виде трубки, наклоненной к впускному патрубку, и расположенного в ней профилированного элемента, причем последний выполнен в виде части сферы и размещен со стороны входного торца впускного патрубка.In addition, this goal is achieved by the fact that the gas-dynamic oscillation generator is made in the form of a tube inclined to the inlet pipe and a profiled element located therein, the latter being made as a part of a sphere and placed on the inlet end side of the inlet pipe.

Поставленна цель достигаетс также тем, что центральный канал выполнен с диаметром , превышающим диаметр впускного патрубка, впускной патрубок соединен с отверстием перегородки при помощи диффузора , насадок снабжен соосным выходным отверстием и соединен с выпускным отверстием посредством усеченного конуса .The goal is also achieved by the fact that the central channel is made with a diameter exceeding the diameter of the inlet pipe, the inlet pipe is connected to the baffle hole by means of a diffuser, the nozzles are provided with a coaxial outlet and connected to the outlet by a truncated cone.

На чертеже представлена схема глушител шума.The drawing shows a diagram of a silencer.

Глушитель шума содержит корпус 1 с соосными впускным патрубком 2 и выпускным отверстием 3 и соосную шумоглушащую цилиндрическую вставку А с центральным каналом 5 дл прохода газа. Шумоглушаща вставка 4 образована чередующимис цилиндрическими сло ми металлической б и стеклотканевой 7 сеток. Глушитель снабжен газодинамическим генератором 8 колебаний, насадком 9 и поперечной перегородкой 10, раздел ющей . корпус 1 на входную 11 и выходную 12 камеры , причем шумоглушаща вставка А расположена в выходной камере 12, впускной патрубок 2 частично размещен во входной камере 11 и соединен через сосное отверстие 13 перегородки 10 с центральным каналом .5, генератор колебаний 8 размещен на боковой поверхности впускного патрубка 2 в зоне входной камеры 11, а насадок 9The noise suppressor comprises a housing 1 with a coaxial inlet pipe 2 and an outlet 3 and a coaxial noise-attenuating cylindrical insert A with a central gas passage 5. The soundproofing insert 4 is formed by alternating cylindrical layers of metal b and fiberglass 7 nets. The muffler is equipped with a gas-dynamic oscillation generator 8, a nozzle 9 and a transverse partition 10 dividing. the housing 1 to the inlet 11 and the outlet 12 of the chamber, and the noise-attenuating insert A is located in the outlet chamber 12, the inlet pipe 2 is partially located in the inlet chamber 11 and connected through the pine hole 13 of the partition 10 to the central channel. 5, the oscillation generator 8 is placed on the side surface inlet pipe 2 in the area of the inlet chamber 11, and nozzles 9

сопр жен с выпускным отверстием 3 с наружной стороны корпуса 1.mated to an outlet 3 from the outside of the housing 1.

Газодинамический генератор колебаний 8 может быть выполнен в виде трубкиThe gas-dynamic oscillation generator 8 can be made in the form of a tube

14наклоненной к выпускному патрубку 2, и расположенного в ней профилированного элемента 15, последний может быть выполнен в виде части сферы и размещен со стороны входного торца впускного патрубка 2. Центральный канал 5 может быть выполнен с диаметром, превышающим диаметр впускного патрубка 2, а последний соединен с отверстием 13 перегородки 10 при помощи диффузора 16, Насадок 9 может быть снабжен соосным выходным отверстием 17 и соединен с выпускным отверстием 3 посредством усеченного конуса 18.14 inclined to the outlet pipe 2, and the profiled element 15 located therein, the latter can be made as part of a sphere and placed on the inlet end of the inlet pipe 2. The central channel 5 can be made with a diameter exceeding the diameter of the inlet pipe 2, and the latter is connected with the opening 13 of the partition 10 by means of a diffuser 16, the nozzles 9 can be provided with a coaxial outlet 17 and connected to the outlet 3 by means of a truncated cone 18.

Глушитель шума работает следующим образом.Silencer works as follows.

При вводе струи выхлопных газов во впускной патрубок 2 последн в результате эффекта прилипани струи к близко рас- положенной стенке (эффект Коанда) прилипает к профилированному элементуWhen an exhaust gas jet is introduced into the inlet pipe 2, the latter adheres to the profiled element as a result of the sticking of the jet to a closely spaced wall (Coanda effect)

15генератора колебаний 8 и поступает во входную камеру 11. При повышении давлени в камере 11 и создании за счет этого противодавлени в потоке стру газа направл етс в центральный канал 5 шумоглу шащей вставки 4. При этом давление г- камере 11 понижаетс , противодействие ос новной струе ослабл етс и стру вновь прилипает к профилированному элементу15 of the oscillation generator 8 and enters the inlet chamber 11. When the pressure in the chamber 11 is increased and the backpressure in the flow is created due to this, the gas stream is directed into the central channel 5 of the noise-attenuating insert 4. In this case, the pressure of the g-chamber 11 decreases, the counteraction to the main stream loosens and the jet adheres to the profiled element again

15. Таким образом на входе в центральный канал 5 возникают автоколебани давлени благодар неоднозначности условий отрыва потока и возвращени к элементу 15. При движении по каналу 5 газ омывает внутреннюю поверхность шумоглушащей вставки 4 и заполн ет резонансные камеры, образо- ванные сло ми металлической 6 и стекло- тканевой 7 сеток. Волны акустических колебаний газа, проход щего через канал 5, привод т в колебательное движение газ, наход щийс в резонансных камерах. Колеб- лющийс газ вследствие большого сопротивлени трени в чейках стеклотка- невой сетки 7 тер ет большую часть энергии акустических колебаний, что приводит к интенсивному уменьшению шума на выходе из глушител .15. Thus, pressure oscillations occur at the entrance to the central channel 5 due to the ambiguity of the conditions of flow separation and return to element 15. When moving along channel 5, the gas washes the inner surface of the noise-attenuating insert 4 and fills the resonance chambers formed by layers of metal 6 and glass cloth 7 grids. The waves of acoustic vibrations of the gas passing through channel 5 drive the gas in the resonant chambers into oscillatory motion. Oscillating gas due to the high frictional resistance in the cells of the glass-fiber mesh 7 loses most of the energy of acoustic vibrations, which leads to an intensive decrease in noise at the outlet of the silencer.

Вследствие возникновени автоколебаний на входе в канал 5 газ через последний проходит некоторыми порци ми, т. е. возбуждаетс пульсационное течение. В ре- зультате этого за счет сил в зкого трени на кромках выходного отверсти 17 насадка 9 пульсирующа стру трансформируетс в последовательность турбулентных вихревых колец, частота генерировани которыхOwing to the occurrence of self-oscillations at the entrance to channel 5, the gas passes through the latter in some portions, i.e., a pulsating flow is excited. As a result, due to the forces of viscous friction at the edges of the outlet 17 of the nozzle 9, the pulsating jet is transformed into a sequence of turbulent vortex rings, the frequency of generation of which

равна частоте автоколебаний на входе в канал 5. При этом вихревые кольца движутс одно за другим в направлении импульса силы , т. е. вдоль оси симметрии устройства. При вертикальной ориентации глушител (направление выходного отверсти 17 насадка 9 вверх) вихревые кольца способны транспортировать газ на значительную высоту .equal to the frequency of self-oscillations at the entrance to channel 5. In this case, the vortex rings move one after another in the direction of the force pulse, i.e., along the axis of symmetry of the device. With a vertical orientation of the muffler (the direction of the outlet 17 of the nozzle 9 is up), the vortex rings are capable of transporting gas to a considerable height.

Таким образом, установка на входе газодинамического генератора колебаний 8, а в выходном сечении корпуса 1 СПРЦИЛЛЬНО- го насадка 9 с соосным выходным отверстием 17 позвол ет трансформировать низкоскоростную струю (с соответственно невысокой дальнобойностью) в последовательность движущихс турбулентных вихревых колец, обладающих дальнобойностью, значительно превышающей дальнобойность эквивалентной газовой струи. При этом сохран етс эффективное глушение шума выхлопных газов в широком диапазоне частот.Thus, the installation at the inlet of the gas-dynamic oscillation generator 8, and in the outlet section of the housing 1 of the SPRILLING nozzle 9 with the coaxial outlet 17 allows the low-speed jet (with correspondingly low range) to be transformed into a sequence of moving turbulent vortex rings having a range that is much greater than range of an equivalent gas stream. At the same time, effective damping of exhaust gas noise over a wide frequency range is maintained.

Claims

The claims

1. A noise suppressor comprising a cylindrical body with coaxial inlet and exhaust port and an axial noise suppressing insert with a central channel, characterized in that, in order to increase efficiency by increasing the range of the gas emission, it is equipped with a gas-dynamic oscillation generator, a nozzle and a transverse partition dividing the housing into the inlet and outlet chambers, the noise suppressing insert being located in the outlet chamber, the inlet pipe is partially located in the inlet chamber and connected through a coaxial hole there are baffles with a central channel, the oscillation generator is located on the side surface of the inlet pipe in the area of the inlet chamber, and the nozzles are associated with the outlet hole on the outside of the housing,

2. The muffler according to claim 1, characterized in that the gas-dynamic oscillator is made in the form of a tube, inclined to the inlet pipe and the profiled element located therein.

3.Silencer according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the profiled element is made in the form of part of a sphere and placed on the side of the inlet end of the inlet pipe.

A. Silencer 1-3, characterized in that the Central channel is made with a diameter greater than the diameter of the inlet pipe.

717768318

5. The muffler according to paragraphs. 1 - 4, about l and h and u -6. Silencer 1 to 5, on the basis of the search for the fact that the inlet nozzle is connected to the nozzle and is provided with a coaxial one and is removed from the baffle hole by means of the outlet hole and connected to the outlet

diffuser. Hole by means of a truncated cone.