RU2151889C1

RU2151889C1 - Gas jet noise silencer

Info

Publication number: RU2151889C1
Application number: RU96110818/06A
Authority: RU
Inventors: С.П. Гончаров; Л.Н. Кормилицин; Т.Г. Попова; Ю.А. Подлунский
Original assignee: Войсковая часть 20914
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; active- type noise silencers. SUBSTANCE: noise silencer has cylindrical housing with inlet front and end face covers accommodating tubular permeable member forming a space with housing. Silencer housing is made in form of hood with holes. Porous permeable pneumoelement installed in space is made in form of hollow cylinder. Ring space between tubular member and pneumoelement is filled up with gas permeable noise absorbing material, pneumoelement being installed between springs. Inlet diffuser with gas jet deturbolators at inlet and outlet sections is connected additionally to inlet front cover of silencer housing. Deturbolators are made in form of permeable gaskets manufactured of porous ceramic. Moreover, inner permeable tubular member is made in form of diffuser manufactured of porous cermet or ceramic material. Blind end face cover is provided with noise absorbing insert. Diameter of inlet hole of inlet front cover is equal to diameter of outlet section of inlet diffuser. EFFECT: provision of noise damping by dividing jet into elementary currents at sequential reduction of range of their turbulence equalizing and reducing jet velocity field at silencer outlet with simultaneous increase in absorption of jet sound energy. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к глушителям шума газовых струй активного типа. The invention relates to the field of engineering, and in particular to silencers of active type gas jets.

Известны пневмоглушители, выполненные в виде полого цилиндра, в которых для снижения уровня шума при выхлопе отработанного воздуха пневмопривода используется пористый проницаемый металлокерамический или керамический звукопоглощающий элемент [1]. Known air silencers made in the form of a hollow cylinder, in which to reduce the noise level when exhausting the exhaust air of a pneumatic actuator, a porous permeable ceramic-metal or ceramic sound-absorbing element is used [1].

Недостатком указанных глушителей является их низкая эффективность (обеспечивается снижение уровня звуковой мощности на 15 - 20 дБ). The disadvantage of these silencers is their low efficiency (provides a reduction in sound power level by 15 - 20 dB).

Известно устройство для глушения шума выхлопа, содержащее входной диффузор и горизонтальный канал с установленными в нем звукопоглощающими элементами [2]. A device for damping exhaust noise, comprising an input diffuser and a horizontal channel with sound-absorbing elements installed therein [2].

Недостатком указанного глушителя является низкая эффективность глушения шума при больших гидравлических потерях и неприемлемых габаритах для помещений малого объема. The disadvantage of this muffler is the low efficiency of damping noise with large hydraulic losses and unacceptable dimensions for small rooms.

Известен глушитель шума газового потока [3], содержащий цилиндрический корпус, расположенную в нем перфорированную трубу, образующую с ним кольцевую полость, впускную камеру с дроссельными шайбами и перегородками и камеру выпуска с торцевой перфорированной выпускной перегородкой (прототип). Known silencer of gas flow [3], containing a cylindrical body, a perforated pipe located in it, forming an annular cavity with it, an inlet chamber with throttle washers and partitions, and an exhaust chamber with an end perforated exhaust partition (prototype).

Недостатком известного глушителя является его низкая эффективность из-за большого диаметра отверстий перфорации выпускных элементов, которые сами являются источниками вихревого высокочастотного шума, ввиду высокой турбулентности образующихся газовых струй. Кроме того, данная конструкция формирует концентрированный в одном направлении поток газа. A disadvantage of the known silencer is its low efficiency due to the large diameter of the holes of the perforation of the exhaust elements, which themselves are sources of vortex high-frequency noise, due to the high turbulence of the generated gas jets. In addition, this design forms a gas flow concentrated in one direction.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в глушителе шума, содержащем цилиндрический корпус с впускной передней и торцевой крышками, с установленным в корпусе внутренним проницаемым трубчатым элементом, образующим с ним полость, внутри корпуса, выполненного в виде кожуха с отверстиями, в упомянутой полости установлен пористый проницаемый звукопоглощающий пневмоэлемент в виде полого цилиндра. Кольцевая полость между внутренним трубчатым элементом и пневмоэлементом заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем, причем пневмоэлемент установлен между пружинами. К впускной передней крышке корпуса глушителя дополнительно присоединен входной диффузор с детурбулизаторами газового потока на входном и выходном его сечениях, выполненными в виде проницаемых прокладок из пористой металлокерамики. Кроме того, внутренний проницаемый трубчатый элемент выполнен в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического материала. Торцевая крышка выполнена глухой и снабжена звукопоглощающей вставкой, а входное отверстие впускной передней крышки выполнено одинакового диаметра с выходным сечением входного диффузора. The essence of the claimed invention lies in the fact that in a noise muffler comprising a cylindrical housing with an inlet front and end covers, with an internal permeable tubular element installed in the housing, forming a cavity with it, inside the housing, made in the form of a casing with holes, in the said cavity porous permeable sound-absorbing pneumatic element in the form of a hollow cylinder. The annular cavity between the inner tubular element and the pneumatic element is filled with a gas-permeable sound-absorbing filler, and the pneumatic element is installed between the springs. An inlet diffuser is additionally connected to the inlet front cover of the silencer body with gas flow detullers at its inlet and outlet sections made in the form of permeable spacers made of porous cermet. In addition, the inner permeable tubular element is made in the form of a diffuser made of porous cermet or ceramic material. The end cover is made blind and is equipped with a sound-absorbing insert, and the inlet of the inlet front cover is made of the same diameter with the outlet cross section of the inlet diffuser.

Тем самым обеспечивается снижение шума газовой струи путем ее дробления на элементарные потоки при последовательном снижении масштабов их турбулентности, выравнивании и снижении на выходе из глушителя скоростного поля струи с одновременным увеличением поглощения ее звуковой энергии. This ensures a reduction in the noise of a gas jet by crushing it into elementary streams with a successive decrease in the scale of their turbulence, leveling and reduction at the exit of the silencer of the velocity field of the jet with a simultaneous increase in its sound energy absorption.

Конструкция глушителя представлена на чертеже. The design of the silencer is shown in the drawing.

Глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1, выполненный в виде защитного кожуха с отверстиями 2 для выхода газовых струй. Корпус 1 имеет впускную переднюю крышку 3 и глухую торцевую крышку 4, снабженную звукопоглощающей вставкой 5. Внутри корпуса 1 расположен проницаемый трубчатый элемент 6, выполненный в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического звукопоглощающего материала, образующий с корпусом 1 полость, в которой установлен проницаемый пневмоэлемент 7 в виде полого цилиндра, из материала, обладающего звукопоглощающими свойствами, например из пористого фторопласта. Кольцевая полость между трубчатым элементом 6 и пневмоэлементом 7 заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем 8. Прочность пневмоэлемента 7 от динамических нагрузок при возможных перепадах на нем статического давления обеспечивается его установкой между внутренней 9 и наружной 10 пружинами. The silencer includes a cylindrical housing 1, made in the form of a protective casing with holes 2 for the exit of gas jets. The housing 1 has an inlet front cover 3 and a blind end cover 4 provided with a sound-absorbing insert 5. Inside the housing 1 there is a permeable tubular element 6, made in the form of a diffuser made of porous cermet or ceramic sound-absorbing material, forming a cavity with the housing 1 in which a permeable pneumatic element is installed 7 in the form of a hollow cylinder made of a material having sound-absorbing properties, for example, of porous fluoroplastic. The annular cavity between the tubular element 6 and the pneumatic element 7 is filled with a gas-permeable sound-absorbing filler 8. The strength of the pneumatic element 7 from dynamic loads with possible static pressure drops on it is ensured by its installation between the internal 9 and external 10 springs.

К впускной передней крышке 3 присоединен входной диффузор 11, выполненный с оптимальной длиной и углом раскрытия. На входном и выходном сечениях диффузора 11 установлены пористые проницаемые металлокерамические детурбулизаторы 12 и 13, плотность пор которых выбирается из расчета максимального дробления на них струи газа при допустимых перепадах давления. An inlet diffuser 11 is connected to the inlet front cover 3 and is made with an optimal length and opening angle. At the inlet and outlet sections of the diffuser 11, porous permeable cermet metal detullers 12 and 13 are installed, the pore density of which is selected from the calculation of the maximum crushing of a gas jet on them at permissible pressure drops.

Глушитель работает следующим образом. The muffler works as follows.

Выходящая из трубопровода струя сжатого газа попадает на детурбулизатор 12, при проходе через проницаемые поры которого, во входном диффузоре 11, обеспечиваются дробление и уменьшение масштабов ее турбулентности, безотрывное течение потока и уменьшение его скорости перед детурбулизатором 13, после которого происходит повторный процесс уменьшения турбулетности и скорости струи в полости "а" внутреннего проницаемого трубчатого элемента 6. При проходе через трубчатый элемент 6 и детурбулизаторы 12 и 13 максимум спектра шума струи будет перемещаться в высокочастотную область и поглощаться звукопоглощающей вставкой 5 торцевой крышки 4 и газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем 8, заполняющим полость "б" корпуса 1. The stream of compressed gas leaving the pipeline enters the deturbator 12, when passing through the permeable pores of which, in the inlet diffuser 11, crushing and reduction of its turbulence are ensured, the flow flows continuously and its speed decreases in front of the deturbator 13, after which the repeated process of reducing turbulence and the speed of the jet in the cavity "a" of the inner permeable tubular element 6. When passing through the tubular element 6 and deturulators 12 and 13, the maximum of the noise spectrum of the jet will change atsya a high-frequency region and absorbed by the sound absorbing insert 5 the end cap 4 and the gas-permeable sound-absorbing filler 8 filling the cavity "b" of the housing 1.

При выходе газа из полости "б" через поры пневмоэлемента 7 происходит комбинированное снижение шума как за счет пассивного его поглощения в порах и упругой структуре материала пневмоэлемента 7, так и за счет активного глушения шума путем уменьшения турбулентности элементарных струек газа, выходящих из равномерно расположенных по поверхности пневмоэлемента 7 проницаемых пор, имеющих произвольную ориентацию и обеспечивающих выравнивание и гашение скоростного поля на выходе газа из корпуса 1 через отверстия 2. When the gas escapes from the cavity “b” through the pores of the pneumatic element 7, a combined noise reduction occurs both due to its passive absorption in the pores and the elastic structure of the material of the pneumatic element 7, and due to the active suppression of noise by reducing the turbulence of the elementary gas streams emerging from the surface of the pneumatic element 7 permeable pores, having an arbitrary orientation and ensuring the alignment and damping of the velocity field at the gas outlet from the housing 1 through the holes 2.

Источники информации
1. Пневмоглушители. Технические условия. ГОСТ 25144-82.Sources of information
1. Air silencers. Technical conditions GOST 25144-82.

2. Патент Великобритании N 1318766, кл. F 01 B, 1970 г. 2. UK patent N 1318766, CL F 01 B, 1970

3. Авт. св. СССР N 742614, МКл², F 01 N 1/08, 1980 г. (прототип).3. Auth. St. USSR N 742614, MKL ² , F 01 N 1/08, 1980 (prototype).

Claims

1. A silencer of gas jets, comprising a cylindrical body with an inlet front and end covers, an internal permeable tubular element located in the housing, forming a cavity with the housing, characterized in that the inside of the silencer, made in the form of a casing with holes, is additionally installed in the said cavity a porous permeable sound-absorbing pneumatic element in the form of a hollow cylinder, and the annular cavity between the inner tubular element and the pneumatic element is filled with a gas-permeable sound-absorbing a filler, the aforementioned pneumatic element being installed between the springs, while an inlet diffuser with gas flow deturulators at its inlet and outlet sections is connected to the inlet front cover of the housing.

2. The muffler according to claim 1, characterized in that the inner permeable tubular element is made in the form of a diffuser of porous cermet or ceramic sound-absorbing material.

3. The muffler according to claim 1, characterized in that the end cover is made deaf and is equipped with a sound-absorbing insert.

4. The muffler according to claim 1, characterized in that the output section of the inlet diffuser is made of the same diameter with the inlet of the inlet front cover.

5. The muffler according to claim 1, characterized in that the gas stream detonators are made in the form of permeable gaskets made of porous cermet.