RU2574196C2

RU2574196C2 - Kochetov(s single acoustic absorber

Info

Publication number: RU2574196C2
Application number: RU2014104821/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева; Анна Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева; Анна Михайловна Стареева
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: sound absorber contains a cylindrical framework in the form of perforated bushing and lids, filled with a sound absorber, and outside the bushing there is the layer of an acoustically transparent enclosure out of capron mesh or glass fabric, and the framework has lids with ring collars to secure the cylindrical bushing, wherein the lids are connected by a central rod with hooks at both ends, and the cylindrical bushing comprises two perforated shells - external and internal, the space between them is filled with a sound absorbing element, wherein the sound absorbing element contains perforated walls, between them layers of sound reflecting, as well as sound absorbing materials of different density are arranged in two layers. The layers of the sound reflecting material are made from a complex profile composed of evenly distributed hollow tetrahedrons, allowing for the reflection of acoustic waves incident in all directions, and being installed respectively at the perforated walls and the layers of the sound reflecting material are made out of a thermal insulating material.

EFFECT: increased efficiency of noise suppression at high frequencies by the insertion in the sound absorbing element, located inside the shells of the perforated cylindrical bushing of the sound reflecting layers, acting as sound insulation at high frequencies.

2 dwg

Description

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей.The invention relates to techniques for damping the noise of compressor stations and test boxes for gas turbine engines.

Известно применение в центробежных вентиляторах, компрессорных станциях и испытательных боксах глушителей шума всасывания и стравливания компрессорных установок [1, 2], которые содержат корпус цилиндрической формы, каркас с центральным стержнем и с перфорированной цилиндрической втулкой, которая заполнена звукопоглощающим материалом.It is known that centrifugal fans, compressor stations, and test boxes use silencers for suction and bleed compressor units [1, 2], which contain a cylindrical body, a frame with a central shaft, and a perforated cylindrical sleeve that is filled with sound-absorbing material.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на средних и высоких частотах.Its disadvantage is the relatively low efficiency of noise attenuation at medium and high frequencies.

Известен одиночный звукопоглощающий элемент по патенту РФ №2280172 [3], F01N 1/00, содержащий цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани.A single sound-absorbing element is known according to the patent of the Russian Federation No. 2280172 [3], F01N 1/00, containing a cylindrical frame in the form of a perforated sleeve and covers, filled with a sound absorber, and on the outside of the sleeve there is a layer of an acoustically transparent shell made of nylon mesh or fiberglass.

Известен звукопоглотитель по патенту РФ №2394162 [4], F01N 1/00, содержащий цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани. Между обечайками перфорированной втулки расположен звукопоглотитель из профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть треугольным, прямоугольным, трапецеидальным, или в виде дуг окружностей, или синусоидальным. В случае двух и более профилированных пористых листов они могут располагаться как с зазорами между ними, так и без зазоров. Боковые замкнутые поверхности обечаек могут иметь в сечении не только круг в случае цилиндрической формы, а также форму треугольника, многогранника, эллипса, или любую комбинацию из этих фигур.Known sound absorber according to the patent of the Russian Federation No. 2394162 [4], F01N 1/00, containing a cylindrical frame in the form of a perforated sleeve and covers, filled with a sound absorber, and on the outside of the sleeve there is a layer of acoustically transparent shell made of nylon mesh or fiberglass. Between the shells of the perforated sleeve there is a sound absorber made of profiled porous sheet, and the profile of the sheet in the section can be triangular, rectangular, trapezoidal, or in the form of circular arcs, or sinusoidal. In the case of two or more profiled porous sheets, they can be located both with gaps between them and without gaps. The lateral closed surfaces of the shells can have in cross section not only a circle in the case of a cylindrical shape, but also the shape of a triangle, a polyhedron, an ellipse, or any combination of these figures.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на высоких частотах, так как пористость звукопоглощающих элементов одинакова как между обечайками перфорированной втулки, так и внутри ее.Its disadvantage is the relatively low noise attenuation efficiency at high frequencies, since the porosity of the sound-absorbing elements is the same between the shells of the perforated sleeve and inside it.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является одиночный звукопоглотитель по патенту РФ №2392501 [5], F01N 1/00, который выполнен цилиндрической формы, а его каркас выполнен из крышек, соединенных центральным стержнем с перфорированной цилиндрической втулкой, которая состоит из двух перфорированных обечаек, пространство между которыми заполнено звукопоглощающим элементом, при этом снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки, а звукопоглощающий материал, расположенный во внутренней полости перфорированной цилиндрической втулки имеет более высокую пористость по сравнению с звукопоглотителем внутри ее обечаек, и выполнен из раскручивающегося рулона звукопоглотителя, один конец которого жестко зафиксирован на центральном стержне, а свободный конец упирается во внутреннюю обечайку перфорированной цилиндрической втулкой с образованием в сечении, перпендикулярном оси стержня замкнутой формы в виде спирали Архимеда с увеличивающимися от центра к периферии воздушными промежутками.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a single sound absorber according to RF patent No. 2392501 [5], F01N 1/00, which is made of a cylindrical shape, and its frame is made of covers connected by a central rod with a perforated cylindrical sleeve, which consists of two perforated shells, the space between which is filled with a sound-absorbing element, while a layer of an acoustically transparent shell is located outside the sleeve, and a sound-absorbing material located in the inner cavity of the perforated cylindrical sleeve has a higher porosity compared to the sound absorber inside its shells, and is made of a spinning roll of a sound absorber, one end of which is rigidly fixed to the central rod, and the free end abuts against the inner shell of the perforated cylindrical sleeve with the formation in cross section perpendicular to the axis a closed rod in the form of a spiral of Archimedes with increasing air gaps from the center to the periphery.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на высоких частотах, так как звукопоглощающий элемент, расположенный внутри обечаек перфорированной цилиндрической втулки, выполнен однослойным и не имеет звукоотражающих слоев, выполняющих функции звукоизоляции на высоких частотах.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of sound attenuation at high frequencies, since the sound-absorbing element located inside the shells of the perforated cylindrical sleeve is single-layer and has no sound-reflecting layers that perform sound insulation functions at high frequencies.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения на высоких частотах путем введения в звукопоглощающий элемент, расположенный внутри обечаек перфорированной цилиндрической втулки звукоотражающих слоев, которые выполняют функцию звукоизоляции на высоких частотах.The technical result is to increase the efficiency of sound attenuation at high frequencies by introducing sound-reflecting layers into the sound-absorbing element located inside the shells of the perforated cylindrical sleeve, which perform the function of sound insulation at high frequencies.

Это достигается тем, что в одиночном звукопоглотителе, содержащем цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани, а каркас содержит крышки с кольцевыми буртиками для крепления цилиндрической втулки, при этом крышки соединены центральным стержнем с крючками на обоих концах, а цилиндрическая втулка состоит из двух перфорированных обечаек - внешней и внутренней, пространство между которыми заполнено звукопоглощающим элементом, а снаружи перфорированной цилиндрической втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки, выполненной из капроновой сетки или стеклоткани, при этом звукопоглощающий материал, расположенный во внутренней полости звукопоглотителя, выполнен из раскручивающегося рулона, один конец которого жестко зафиксирован на центральном стержне, а свободный конец упирается во внутреннюю обечайку с образованием в сечении, перпендикулярном стержню замкнутой формы в виде спирали Архимеда с увеличивающимися от центра к периферии воздушными промежутками, при этом он имеет более высокую пористость по сравнению со звукопоглотителем, расположенным внутри обечаек, а крышки имеют на внешних поверхностях обтекатели конической формы, а звукопоглощающий элемент содержит перфорированные стенки, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также звукопоглощающего материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у перфорированных стенок, а слои звукоотражающего материала выполнены из теплоизоляционного материала, способного поддерживать заданный микроклимат в помещении, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», а каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.This is achieved by the fact that in a single sound absorber containing a cylindrical frame in the form of a perforated sleeve and covers, filled with a sound absorber, and on the outside of the sleeve there is a layer of an acoustically transparent shell made of nylon mesh or fiberglass, and the frame contains covers with ring flanges for attaching a cylindrical sleeve, while the covers are connected by a central rod with hooks at both ends, and the cylindrical sleeve consists of two perforated shells - external and internal, the space between which is filled with a sound-absorbing element, and on the outside of the perforated cylindrical sleeve there is a layer of an acoustically transparent shell made of nylon mesh or fiberglass, while the sound-absorbing material located in the inner cavity of the sound absorber is made of a spinning roll, one end of which is rigidly fixed to the central shaft, and the free end abuts against the inner shell with the formation in the cross section perpendicular to the closed rod in the form of an Archimedes spiral with increasing from the center to the periphery of the air gaps, while it has a higher porosity compared to the sound absorber located inside the shells, and the covers have conical shaped cowls on the outer surfaces, and the sound-absorbing element contains perforated walls, between which are layers of sound-reflecting and sound-absorbing materials of different density, arranged in two layers, and the layers of sound-reflecting material are made of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow radars allowing reflecting sound waves incident in all directions, and which are located respectively near the perforated walls, and the layers of sound-reflecting material are made of heat-insulating material that can maintain a given microclimate in the room, and basalt-type mineral wool slabs are used as sound-absorbing material Rockwool ", or mineral wool type" URSA ", or basalt wool type P-75, or glass wool with glass fiber lining, and the sound-absorbing element throughout its surface is lined with an acoustically transparent material, for example, fiberglass type EZ-100 or a polymer of the type “visible”, and each of the perforated walls has the following perforation parameters: hole diameter - 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10% ÷ 15%, and according to the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter of a circle inscribed in a polygon should be considered as a conditional diameter.

На фиг.1 представлен общий вид одиночного звукопоглотителя глушителя шума, на фиг.2 - схема звукопоглощающего элемента, расположенного внутри обечаек перфорированной цилиндрической втулки.Figure 1 presents a General view of a single sound absorber silencer, figure 2 is a diagram of a sound-absorbing element located inside the shells of a perforated cylindrical sleeve.

Одиночный звукопоглотитель шума состоит из каркаса, который содержит крышки 1 и 2 с кольцевыми буртиками 3 для крепления цилиндрической втулки, при этом крышки соединены центральным стержнем 4 с крючками на обеих концах, а цилиндрическая втулка состоит из двух перфорированных обечаек - внешней 7 и внутренней 8, пространство между которыми заполнено звукопоглотителем 9. Снаружи перфорированной цилиндрической втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки 11, выполненной, например, из капроновой сетки или стеклоткани. Звукопоглощающий материал 10, расположенный во внутренней полости звукопоглотителя выполнен из раскручивающегося рулона, один конец которого жестко зафиксирован на центральном стержне 4, а свободный конец упирается во внутреннюю обечайку 8 с образованием в сечении, перпендикулярном стержню 4 замкнутой формы в виде спирали Архимеда с увеличивающимися от центра к периферии воздушными промежутками (на чертеже не показано), при этом он имеет более высокую пористость по сравнению со звукопоглотителем 9, расположенным внутри обечаек 7 и 8. При этом крышки 1 и 2 имеют на внешних поверхностях обтекатели 5 и 6 конической формы для снижения гидравлического сопротивления при установке одиночного звукопоглотителя в системах глушения шума компрессорных станций, а цилиндрическая втулка фиксируется крышками 1 и 2 посредством гаек 12 на стержне 4.A single sound absorber consists of a frame, which contains covers 1 and 2 with annular collars 3 for fastening a cylindrical sleeve, while the covers are connected by a central rod 4 with hooks at both ends, and the cylindrical sleeve consists of two perforated shells - external 7 and internal 8, the space between which is filled with a sound absorber 9. Outside of the perforated cylindrical sleeve there is a layer of acoustically transparent shell 11 made, for example, of a nylon mesh or fiberglass. Sound-absorbing material 10 located in the inner cavity of the sound absorber is made of a spinning roll, one end of which is rigidly fixed to the central shaft 4, and the free end abuts against the inner shell 8 with the formation in the cross section perpendicular to the closed shaft 4 in the form of an Archimedes spiral increasing from the center to the periphery by air gaps (not shown in the drawing), while it has a higher porosity compared to the sound absorber 9 located inside the shells 7 and 8. When e Volumes 1 and 2 have conical cowls 5 and 6 on the outer surfaces to reduce hydraulic resistance when installing a single sound absorber in compressor station noise suppression systems, and the cylindrical sleeve is fixed by covers 1 and 2 by means of nuts 12 on the rod 4.

Боковые замкнутые поверхности обечаек 7 и 8 могут иметь в сечении не только круг в случае цилиндрической формы, а также форму треугольника, многогранника, эллипса, или любую комбинацию из этих фигур.The lateral closed surfaces of the shells 7 and 8 can have in cross section not only a circle in the case of a cylindrical shape, but also the shape of a triangle, a polyhedron, an ellipse, or any combination of these figures.

Обечайки 7 и 8 выполнены из перфорированного листа из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм.Shells 7 and 8 are made of perforated stainless steel sheet or galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a protective and decorative polymer coating such as Pural 50 microns thick or Polyester 25 microns thick, or an aluminum sheet 1.0 mm thick and thick coatings 25 microns.

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглотителя 9 используется пористый шумопоглощающий материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3…2,5 мм (на чертеже не показано).As the sound-absorbing material of the sound absorber 9, a porous sound-absorbing material is used, for example, foam aluminum or cermets, or metal foam, or in the form of compressed crumbs of solid vibration-damping materials, for example, elastomer, polyurethane, or plastic compound such as “Agate”, “Anti-vibration”, “Shvim”, moreover the size of the crumbs fractions lies in the optimal range of values: 0.3 ... 2.5 mm (not shown in the drawing).

В качестве звукопоглощающего материала 10, расположенного во внутренней полости одиночного звукопоглотителя, используется минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.As sound-absorbing material 10 located in the inner cavity of a single sound absorber, rockwool-type mineral wool, or URSA-type mineral wool, or P-75 type cotton wool, or glass wool lined with glass wool, or foamed polymer are used, for example polyethylene or polypropylene.

Звукопоглощающий элемент (фиг.2) для акустических экранов, штучных звукопоглотителей, перегородок выполнен в виде симметрично расположенных перфорированных 13 и 18 стенок, между которыми расположены слои звукоотражающего 14 и 17 материала, а также звукопоглощающего 15 и 16 материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у перфорированных 13 и 18 стенок, а каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.The sound-absorbing element (figure 2) for acoustic screens, piece sound absorbers, partitions is made in the form of symmetrically arranged perforated 13 and 18 walls, between which are layers of sound-reflecting 14 and 17 materials, as well as sound-absorbing 15 and 16 materials of different densities, located in two layers moreover, the layers of sound-reflecting material are made of a complex profile consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, which allow reflecting sound waves incident in all directions, and which are located respectively, for perforated 13 and 18 walls, and each of the perforated walls has the following perforation parameters: hole diameter - 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10% ÷ 15%, and the shape of the hole can be made in the form of round, triangular, square holes , rectangular or diamond-shaped profile, while in the case of non-circular holes, the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon should be considered as the conditional diameter.

Каждая из перфорированных стенок 13 и 18 может быть выполнена из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).Each of the perforated walls 13 and 18 can be made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic or Gerlen-D type material, deposited on their surface from one or two sides, and the ratio between the thicknesses of the material and vibration damping coating lies in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 3.5).

Каждая из перфорированных стенок 13 и 18 может быть выполнена из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25.Each of the perforated walls 13 and 18 can be made of stainless steel or galvanized sheet with a thickness of 0.7 mm with a polymer protective and decorative coating of the Pural type with a thickness of 50 μm or Polyester with a thickness of 25 μm, or an aluminum sheet with a thickness of 1.0 mm and a coating thickness of 25 microns. The perforation coefficient of perforated sheets is taken to be equal to or more than 0.25.

В качестве материала звукоотражающих слоев 14, 17 может быть применен материал на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа, например пеноалюминия.As the material of the sound-reflecting layers 14, 17, a material based on aluminum-containing alloys can be used with their subsequent filling with titanium hydride or air with a density in the range of 0.5 ... 0.9 kg / m ³ with the following strength properties: compressive strength in the range of 5 ... 10 MPa, bending strength in the range of 10 ... 20 MPa, for example foam aluminum.

В качестве материала звукоотражающих слоев 14, 17 могут быть применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.As the material of the sound-reflecting layers 14, 17, sound-proofing plates based on glass noise staple fiber of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ can be used.

Для снижения или коррекции времени реверберации помещений в его отделке применяют звукопоглощающие материалы и конструкции (звукопоглотители).To reduce or correct the reverberation time of premises, sound-absorbing materials and structures (sound absorbers) are used in its decoration.

Пористые звукопоглотители изготавливают в виде плит, которые крепятся к ограждающим поверхностям непосредственно или на относе, из легких и пористых минеральных штучных материалов - пемзы, вермикулита, каолина, шлаков и т.п. с цементом или другим вяжущим. Такие материалы достаточно прочны и могут быть использованы для снижения шума в коридорах, фойе, лестничных маршах общественных и промышленных зданий.Porous sound absorbers are made in the form of plates that are attached to the enclosing surfaces directly or on the basis of light and porous mineral piece materials - pumice, vermiculite, kaolin, slag, etc. with cement or other binder. Such materials are strong enough and can be used to reduce noise in corridors, foyers, staircases of public and industrial buildings.

Сырьем для их производства служат древесные волокна, минеральная вата, стеклянная вата, синтетические волокна. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, Acutex Т) или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.The raw materials for their production are wood fibers, mineral wool, glass wool, synthetic fibers. The surface of the fibrous absorbers is treated with special porous paints that allow air to pass through (for example, Acutex T) or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil.

В настоящее время волокнистые звукопоглотители являются наиболее употребительными в строительной практике. Они не только оказались наиболее эффективными с акустической точки зрения в широком частотном диапазоне, но и отвечают возросшим требованиям, предъявляемые к дизайну помещений.Currently, fibrous sound absorbers are the most common in construction practice. They not only proved to be the most effective from an acoustic point of view in a wide frequency range, but also meet the increased requirements for room design.

В волокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Во-вторых, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0. Коэффициент звукопоглощения α равен отношению не отразившейся (поглощенной внутри и прошедшей сквозь) от поверхности энергии колебания воздуха к полной энергии, воздействующей на поверхность.In fibrous absorbers, the dissipation of the energy of air vibrations and its transformation into heat occurs at several physical levels. Firstly, due to the viscosity of the air, and there is a lot of it in the interfiber space, the oscillation of air particles inside the absorber leads to friction. Secondly, air is rubbed against fibers whose surface is also large. Thirdly, the fibers rub against each other and, finally, energy dissipation occurs due to the friction of the crystals of the fibers themselves. This explains that at medium and high frequencies the sound absorption coefficient of fibrous materials is in the range of 0.4 ... 1.0. The sound absorption coefficient α is equal to the ratio of the energy of the air vibration not reflected (absorbed inside and passed through) from the surface to the total energy acting on the surface.

В качестве звукопоглощающего материала слоев 15 и 16 может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, Acutex Т) или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.As sound-absorbing material of layers 15 and 16, rockwool-type mineral wool or URSA-type mineral wool, or P-75-type basalt wool, or glass wool lined with glass wool, or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene. The surface of the fibrous absorbers is treated with special porous paints that allow air to pass through (for example, Acutex T) or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil.

Каждая из перфорированных стенок 13 и 18 может быть выполнена из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем внутренняя поверхность перфорированной поверхности, обращенная в сторону звукопоглощающей конструкции, облицована акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», или неткаными материалами, например «лутрасилом».Each of the perforated walls 13 and 18 can be made of solid, decorative vibration-damping materials, such as plastic compounds such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, and the inner surface of the perforated surface facing the sound-absorbing structure is lined with an acoustically transparent material, for example fiberglass type EZ-100 or polymer type "poviden", or non-woven materials, such as "lutrasil."

Одиночный звукопоглотитель работает следующим образом.A single sound absorber operates as follows.

Звукопоглощение на низких и средних частотах осуществляется за счет мембранного возбуждения стенок корпуса и, косвенно, внутренних объемов воздуха в воздушных промежутках звукопоглощающего материала 10, расположенного по спирали Архимеда. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглощающего материала, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя.Sound absorption at low and medium frequencies is due to membrane excitation of the walls of the housing and, indirectly, the internal volumes of air in the air gaps of the sound-absorbing material 10 located in a spiral of Archimedes. The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of sound-absorbing material, which is a Helmholtz resonator model, where energy losses occur due to friction of the mass of air in the resonator neck oscillating with the excitation frequency against the walls of the mouth itself, having the form branched network of pore sound absorbers.

Звукопоглощающий элемент работает следующим образом.Sound-absorbing element operates as follows.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированные стенки 13 и 18 попадает на слои 14 и 17 звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у перфорированных 13 и 18 стенок, а затем падает на слои 15 и 16 мягкого звукопоглощающего материала разной плотности, расположенные в два слоя (например, выполненного из базальтового или стеклянного волокна). В волокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Во-вторых, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0.Sound energy from equipment located in the room, or other object emitting intense noise, passing through the perforated walls 13 and 18 falls on layers 14 and 17 of sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons, which allow sound waves incident in all directions to be reflected, and which are located respectively at the perforated 13 and 18 walls, and then falls onto layers 15 and 16 of soft sound-absorbing material of different densities located in two layers (for example, flax from basalt or glass fiber). In fibrous absorbers, the dissipation of the energy of air vibrations and its transformation into heat occurs at several physical levels. Firstly, due to the viscosity of the air, and there is a lot of it in the interfiber space, the oscillation of air particles inside the absorber leads to friction. The transition of sound energy into thermal energy (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of a sound absorber, which are the Helmholtz resonator model, where energy losses occur due to friction of the mass of air in the resonator neck oscillating with the frequency of excitation on the neck wall, which has the form of a branched sound absorber pore network. Secondly, air is rubbed against fibers whose surface is also large. Thirdly, the fibers rub against each other and, finally, energy dissipation occurs due to the friction of the crystals of the fibers themselves. This explains that at medium and high frequencies the sound absorption coefficient of fibrous materials is in the range of 0.4 ... 1.0.

Источники информацииInformation sources

1. Кочетов О.С., Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: теория, расчет, технические решения. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001. - 319 с.: стр.278, рис.П.III.30.1. Kochetov O.S., Sazhin B.S. Noise and vibration reduction in production: theory, calculation, technical solutions. M .: MSTU im. A.N. Kosygina, 2001 .-- 319 p.: P. 278, Fig. P.III.30.

2. Кочетов О.С. Расчет аэродинамических глушителей шума. Журнал «Безопасность труда в промышленности», №9, 2013, стр.60-63 (Рис.2, стр.61 и Рис.5, стр.62).2. Kochetov OS Calculation of aerodynamic silencers. The journal "Labor safety in industry", No. 9, 2013, pp. 60-63 (Fig. 2, p. 61 and Fig. 5, p. 62).

3. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Многосекционный глушитель шума выхлопа // Патент РФ на изобретение №2280172. Опубликовано 20.07.2006. Бюллетень изобретений №20.3. Kochetov O.S., Kochetova M.O., Khodakova T.D. Multisection silencer of exhaust noise // RF patent for the invention No. 2280172. Published on July 20, 2006. Bulletin of inventions No. 20.

4. Кочетов О.С. Одиночный звукопоглотитель для глушителя шума // Патент РФ на изобретение №2394162. Опубликовано 10.07.2010. Бюллетень изобретений №19.4. Kochetov O.S. A single sound absorber for a noise muffler // RF patent for the invention No. 2394162. Published on July 10th, 2010. Bulletin of inventions No. 19.

5. Кочетов О.С. Одиночный звукопоглотитель Кочетова // Патент РФ на изобретение №2392501. Опубликовано 20.06.2010. Бюллетень изобретений №17.5. Kochetov O.S. Single sound absorber Kochetova // RF patent for the invention №2392501. Published 06/20/2010. Bulletin of inventions No. 17.

Claims

A single sound absorber for compressor station silencers, containing a cylindrical frame in the form of a perforated sleeve and covers, filled with a sound absorber, and a layer of an acoustically transparent shell made of nylon mesh or fiberglass is located outside the sleeve, and the frame contains covers with ring beads for attaching a cylindrical sleeve, while the covers connected by a central rod with hooks at both ends, and the cylindrical sleeve consists of two perforated shells - external and internal, space between which a sound-absorbing element is filled, characterized in that the sound-absorbing element contains perforated walls, between which are layers of sound-reflecting, as well as sound-absorbing materials of different densities, arranged in two layers, the layers of sound-reflecting material made of a complex profile consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing reflect sound waves incident in all directions, and which are located respectively at the perforated walls, and the layers of sound co-reflective material made of heat-insulating material.