RU2590216C1 - Резонансная ячейка для гашения акустических волн - Google Patents
Резонансная ячейка для гашения акустических волн Download PDFInfo
- Publication number
- RU2590216C1 RU2590216C1 RU2015109509/28A RU2015109509A RU2590216C1 RU 2590216 C1 RU2590216 C1 RU 2590216C1 RU 2015109509/28 A RU2015109509/28 A RU 2015109509/28A RU 2015109509 A RU2015109509 A RU 2015109509A RU 2590216 C1 RU2590216 C1 RU 2590216C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cell
- chamber
- inlet
- neck
- acoustic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области шумоподавления, а именно к ячейкам звукопоглощающей конструкции резонансного типа. Устройство содержит резонансную ячейку для гашения акустических волн, состоящую из камеры и входа, выполненных в форме усеченных круговых конусов. Меньшие основания камеры и входа соединены цилиндрической горловиной, образующей проход акустических волн в камеру, при этом рабочий объем ячейки равен суммарному объему входа, горловины и камеры ячейки. При работе устройство создает монохроматический акустический барьер для распространения акустической волны. При этом геометрические параметры ячейки - высоты и диаметры входа, горловины, камеры выбираются в зависимости от рабочего диапазона частот шума двигателя. Технический результат - повышение эффективности звукопоглощения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области авиастроения, а именно к ячейкам (резонаторам) звукопоглощающей конструкции резонансного типа, гасящим звуковые колебания (шум), и предназначено для использования в звукопоглощающих панелях турбореактивного двигателя и в транспортной технике, в том числе при изготовлении проточных трактов современных авиационных двигателей.
Известна ячейка звукопоглощающей конструкции резонансного типа, выполненная в форме усеченных пирамид, описанная в способе изготовления звукопоглощающей конструкции (см. патент RU №2282735 от 27.08.2006).
Недостатком известной ячейки является низкий эффект гашения шума вследствие того, что она не позволяет максимально полно преобразовать потенциальную энергию сжатия воздуха в кинетическую.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является ячейка звукопоглощающей конструкции резонансного типа, содержащая цилиндрическую камеру с входом, выполненным в виде усеченного конуса и соединенным меньшим основанием с камерой (см. автореф. дис. Козубской Т.К. "Разработка моделей и методов повышенной точности для численного исследования задач прикладной аэроакустики", г. Москва, 2010 г., стр. 41). Данное устройство принято за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - камера и вход, выполненный в форме усеченного кругового конуса и соединенный меньшим основанием с камерой.
Недостатком известной ячейки, принятой за прототип, является низкий эффект гашения шума вследствие того, что известная форма не позволяет максимально полно преобразовать потенциальную энергию сжатия воздуха в кинетическую.
Задачей изобретения является повышение эффективности снижения шума, создаваемого газовым или воздушным потоком при прохождении им газовых трактов двигателя транспортного средства.
Технический результат изобретения заключается в повышение коэффициента звукопоглощения.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известной резонансной ячейке для гашения акустических волн, содержащей камеру и вход, выполненный в форме усеченного кругового конуса и соединенный меньшим основанием с камерой, согласно изобретению камера выполнена в форме усеченного кругового конуса и меньшие основания камеры и входа соединены цилиндрической горловиной, образующей проход акустических волн в камеру, при этом рабочий объем ячейки равен суммарному объему входа, горловины и камеры ячейки.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - камера выполнена в форме усеченного кругового конуса; меньшие основания камеры и входа соединены цилиндрической горловиной, образующей проход акустических волн в камеру; рабочий объем ячейки равен суммарному объему входа, горловины и камеры ячейки.
Выполнение ячейки биконической формы позволяет минимизировать акустические потери и сделать максимально более полным преобразование потенциальной энергии сжатия воздуха внутри ячейки в кинетическую энергию движения воздуха в биконической горловине ячейки и в создании акустического экрана в поперечном сечении канала, что препятствует распространению основной волны по каналу. Благодаря этому достигается заявленный технический результат: повышение коэффициента звукопоглощения.
Заявителю неизвестно использование в науке и технике отличительных признаков резонансной ячейки с получением указанного технического результата.
На чертеже изображен общий вид ячейки.
Резонансная ячейка для гашения акустических волн содержит камеру 1 с входом 2. Вход 2 выполнен в форме усеченного кругового конуса, обращенного меньшим основанием к камере 1, а большим основанием выходит в проточный тракт. Камера 1 ячейки выполнена в форме усеченного кругового конуса, обращенного меньшим основанием к входу 2. Меньшие основания камеры 1 и входа 2 соединены цилиндрической горловиной 3, образующей проход акустических волн в камеру 1. Рабочий объем ячейки 4 равен суммарному объему входа 2, горловины 3 и камеры 1 ячейки. Эффективные размеры резонансной ячейки: высоты и диаметры входа, горловины и камеры определяются в зависимости от рабочего диапазона частот шума двигателя.
Принцип действия разработанной биконической ячейки (резонатора) Гельмгольца состоит в сжатии внутреннего объема воздуха, заключенного в ячейке, давлением основной звуковой волны через вход 2 в ячейке и преобразовании потенциальной энергии сжатия в кинетическую энергию воздуха в биконической горловине 3 ячейки в поперечном каналу направлении в резонансе с колебаниями частиц воздуха основной звуковой волны в канале. Биконическая форма позволяет минимизировать акустические потери и сделать максимально более полным преобразование потенциальной энергии сжатия воздуха внутри ячейки в кинетическую энергию движения воздуха в биконической горловине 3 ячейки и в создании акустического экрана в поперечном сечении канала, что препятствует распространению основной волны по каналу. Тем самым принцип действия предложенной биконической ячейки Гельмгольца кардинально отличается от принципа действия звукопоглощающих ячеек Гельмгольца, когда стремятся максимизировать акустические потери внутри ячейки: часть акустической энергии звуковой волны тратится на сжатие внутреннего объема воздуха и трение в «горлышке» резонатора, а часть кинетической энергии поглощается пористым звукопоглощающим материалом, размещенным внутри корпуса устройства.
Таким образом, предложена уникальная биконическая форма ячейки, которая значительно увеличивает мощность преобразования акустической энергии из основной волны в излучение поперечного каналу направления, что создает в канале монохроматический «акустический барьер» для распространения основной, в общем, широкополосной акустической волны; «акустический барьер» приводит к сильному отражающему эффекту и значительному гашению - снижению коэффициента прохождения основной акустической волны вдоль канала на резонансной частоте ячейки.
Claims (1)
- Резонансная ячейка для гашения акустических волн, содержащая камеру и вход, выполненный в форме усеченного кругового конуса и соединенный меньшим основанием с камерой, отличающаяся тем, что камера выполнена в форме усеченного кругового конуса и меньшие основания камеры и входа соединены цилиндрической горловиной, образующей проход акустических волн в камеру, при этом рабочий объем ячейки равен суммарному объему входа, горловины и камеры ячейки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015109509/28A RU2590216C1 (ru) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | Резонансная ячейка для гашения акустических волн |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015109509/28A RU2590216C1 (ru) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | Резонансная ячейка для гашения акустических волн |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2590216C1 true RU2590216C1 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=56371651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015109509/28A RU2590216C1 (ru) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | Резонансная ячейка для гашения акустических волн |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2590216C1 (ru) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2122086A (en) * | 1936-10-22 | 1938-06-28 | Frank Thomase Fogden | Silencer for internal combustion engines |
FR1253748A (fr) * | 1959-04-10 | 1961-02-10 | Sulzer Ag | Résonateur |
FR1441401A (fr) * | 1962-03-16 | 1966-06-10 | Eberspaecher J | Perfectionnements apportés aux silencieux habituellement utilisés pour amortir les bruits d'échappement |
US3987868A (en) * | 1971-02-23 | 1976-10-26 | Betts William M | Silencing device for internal combustion engines |
GB1539016A (en) * | 1975-08-22 | 1979-01-24 | Plessy F | Silencer device for absorbing the noise of the exhaust gases of an engine |
JPS54108840U (ru) * | 1978-01-20 | 1979-07-31 | ||
US4361206A (en) * | 1980-09-02 | 1982-11-30 | Stemco, Inc. | Exhaust muffler including venturi tube |
US4690245A (en) * | 1983-03-17 | 1987-09-01 | Stemco, Inc. | Flattened venturi, method and apparatus for making |
SU1573931A2 (ru) * | 1988-09-12 | 1992-02-07 | Golikov Yu I | Глушитель Ю.И.Голикова акустических шумов газа |
CA2569447A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-30 | Nett Technologies Inc. | Device for exhaust gas purification for spark-ignited engines |
US8087493B2 (en) * | 2009-10-16 | 2012-01-03 | Ti Automotive Engineering Centre (Heidelberg) Gmbh | Sound absorber for a pipe-shaped, cavity-forming body |
FR2987079A1 (fr) * | 2012-02-17 | 2013-08-23 | Snecma Propulsion Solide | Cone d'echappement avec systeme d'attenuation acoustique |
-
2015
- 2015-03-18 RU RU2015109509/28A patent/RU2590216C1/ru active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2122086A (en) * | 1936-10-22 | 1938-06-28 | Frank Thomase Fogden | Silencer for internal combustion engines |
FR1253748A (fr) * | 1959-04-10 | 1961-02-10 | Sulzer Ag | Résonateur |
FR1441401A (fr) * | 1962-03-16 | 1966-06-10 | Eberspaecher J | Perfectionnements apportés aux silencieux habituellement utilisés pour amortir les bruits d'échappement |
US3987868A (en) * | 1971-02-23 | 1976-10-26 | Betts William M | Silencing device for internal combustion engines |
GB1539016A (en) * | 1975-08-22 | 1979-01-24 | Plessy F | Silencer device for absorbing the noise of the exhaust gases of an engine |
JPS54108840U (ru) * | 1978-01-20 | 1979-07-31 | ||
US4361206A (en) * | 1980-09-02 | 1982-11-30 | Stemco, Inc. | Exhaust muffler including venturi tube |
US4690245A (en) * | 1983-03-17 | 1987-09-01 | Stemco, Inc. | Flattened venturi, method and apparatus for making |
SU1573931A2 (ru) * | 1988-09-12 | 1992-02-07 | Golikov Yu I | Глушитель Ю.И.Голикова акустических шумов газа |
CA2569447A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-30 | Nett Technologies Inc. | Device for exhaust gas purification for spark-ignited engines |
US8087493B2 (en) * | 2009-10-16 | 2012-01-03 | Ti Automotive Engineering Centre (Heidelberg) Gmbh | Sound absorber for a pipe-shaped, cavity-forming body |
FR2987079A1 (fr) * | 2012-02-17 | 2013-08-23 | Snecma Propulsion Solide | Cone d'echappement avec systeme d'attenuation acoustique |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017181341A1 (zh) | 隔声通流且强化传热的声学超材料单元、复合结构及制备 | |
RU2324827C1 (ru) | Многосекционный глушитель кочетовых | |
Fang et al. | Numerical mode matching approach for acoustic attenuation predictions of double-chamber perforated tube dissipative silencers with mean flow | |
RU2590216C1 (ru) | Резонансная ячейка для гашения акустических волн | |
WO2012075844A1 (zh) | 消声器 | |
RU2280176C1 (ru) | Многосекционный глушитель шума | |
CN103953449A (zh) | 一种基于各向异性材料的航空发动机的降噪方法 | |
Anoshkin et al. | Computational and experimental studies of resonance sound-absorbing multilayer structures | |
Kohlenberg et al. | Modelling of acoustic liners consisting of helmholtz resonators coupled with a second cavity by flexible walls | |
Ghilardi et al. | Finite element simulations of the acoustic black hole effect in duct terminations | |
Svetgoff et al. | Absorption characteristics of membrane-embedded acoustic liners | |
RU123843U1 (ru) | Глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания | |
RU157128U1 (ru) | Комбинированный глушитель аэродинамического шума | |
RU2671277C1 (ru) | Способ исследования акустических характеристик объектов в заглушенной камере | |
CN205225522U (zh) | 一种发动机及消声装置 | |
RU2392467C1 (ru) | Многосекционный глушитель кочетова | |
RU2280186C2 (ru) | Устройство для звукопоглощения в двухконтурном турбореактивном двигателе | |
RU2298675C1 (ru) | Глушитель шума | |
RU2280172C1 (ru) | Многосекционный глушитель шума выхлопа | |
RU2604174C1 (ru) | Система гашения спектра акустических шумов | |
RU2300642C1 (ru) | Глушитель шума выпуска кочетова | |
Pisarev et al. | Numerical study of the acoustic efficiency of a group of Helmholtz resonators of various configurations | |
RU2411398C2 (ru) | Многосекционный глушитель шума | |
Ionescu et al. | Experimental approaches to reduce noise at source for a centrifugal compressor | |
RU2299336C1 (ru) | Глушитель шума выпуска |