RU2606027C1

RU2606027C1 - Aerodynamic release damper

Info

Publication number: RU2606027C1
Application number: RU2015136113A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-01-10

Abstract

FIELD: acoustics.

SUBSTANCE: invention relates to means of silencing aerodynamic noise of pneumatic equipment and compressed gas or air release systems. Noise silencer comprises an inlet branch pipe and a rigidly coupled thereto housing made of a porous material, the housing comprises a branch pipe made in the form of one of side covers of the housing. Noise absorbing element is made from cermet with a degree of porosity within the range of optimal values 30…45 %, or as a layered and cross winding from porous threads wound on an acoustically transparent frame, for example, a wire frame, or from a hard porous noise-attenuating material, for example, metal-foam plastic or stone-shell.

EFFECT: higher efficiency of noise silencing.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха.The invention relates to silencing aerodynamic noise of pneumatic equipment and systems for the release of compressed gas or air.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума выхлопа, содержащий впускной патрубок и примыкающий к нему корпус из пористого материала (патент РФ №2300639, F01N 1/24 - прототип).The closest technical solution in technical essence is an exhaust silencer containing an inlet pipe and an adjacent body of porous material (RF patent No. 2300639, F01N 1/24 - prototype).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах.A disadvantage of the known technical solution is the relatively low efficiency of noise attenuation at low frequencies.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.The technical result is an increase in the efficiency of sound attenuation.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек корпуса, имеющей коническую и цилиндрическую части, причем перпендикулярно к оси цилиндрической части установлена вставка, содержащая два перфорированных диска, между которыми размещен шумопоглощающий элемент, поджимаемый посредством резьбовых поверхностей другой крышкой корпуса, в которой выполнены выходные отверстия, причем отношение длины Н корпуса к его диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин H/D=1,0…1,5. Шумопоглощающий элемент 6 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (на чертеже не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.This is achieved by the fact that in the noise suppressor containing the inlet pipe and the housing made of porous material rigidly connected to it, the housing contains a pipe made in the form of one of the side covers of the housing having a conical and cylindrical part, and an insert is installed perpendicular to the axis of the cylindrical part, comprising two perforated disks, between which a sound-absorbing element is placed, which is pressed by threaded surfaces with another housing cover in which the outlet openings are made, the ratio of s hull H to its diameter D is in the range of optimal values of H / D = 1.0 ... 1.5. The sound-absorbing element 6 can be made of cermet with a degree of porosity in the range of optimal values of 30 ... 45%, or in the form of layer-wise and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame (not shown), for example a wire frame, or from a rigid porous sound-absorbing material, such as metal foam or shell rock.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - вариант выполнения шумопоглощающего элемента 7, размещенного между двумя перфорированными дисками 6 и 8.In FIG. 1 shows a frontal section of the proposed silencer, FIG. 2 - an embodiment of a sound-absorbing element 7 located between two perforated disks 6 and 8.

Аэродинамический глушитель шума содержит впускной патрубок 2 с отверстием 3 и жестко связанный с ним корпус. Корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек 2, имеющей коническую и цилиндрическую части, причем перпендикулярно к оси цилиндрической части установлена вставка, содержащая два перфорированных диска 6 и 8, между которыми размещен шумопоглощающий элемент 7, поджимаемый посредством резьбовых поверхностей другой крышкой корпуса 1, в которой выполнены выходные отверстия 4, причем отношение длины Н корпуса к его диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин H/D=1,0…1,5. Диаметр 5 перфорации дисков 6 и 8 выбирается в диапазоне 1…5 мм. Шумопоглощающий элемент 7 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (на чертеже не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.The aerodynamic silencer includes an inlet pipe 2 with an opening 3 and a housing rigidly connected to it. The housing contains a nozzle made in the form of one of the side covers 2 having a conical and cylindrical part, an insert containing perforated discs 6 and 8 perpendicular to the axis of the cylindrical part, between which there is a sound-absorbing element 7 pressed by threaded surfaces by the other housing cover 1, in which the outlet openings 4 are made, the ratio of the length H of the housing to its diameter D being in the range of optimal values H / D = 1.0 ... 1.5. The diameter 5 of the perforation of the disks 6 and 8 is selected in the range of 1 ... 5 mm. The sound-absorbing element 7 can be made of cermet with a degree of porosity in the range of optimal values of 30 ... 45%, or in the form of layer-wise and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame (not shown), for example, a wire frame, or from a rigid porous sound-absorbing material, such as metal foam or shell rock.

Возможен вариант выполнения шумопоглощающего элемента (фиг. 2), размещенного между двумя перфорированными дисками 6 и 8, в виде двух перфорированных стенок 9 и 10, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 11, прилегающий к одной из стенок 9, выполнен звукопоглощающим, а слой 12, прилегающий к другой перфорированной стенке 10, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Перфорированная стенка 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. При этом звукопоглощающий слой 11 помещен в акустически прозрачный материал 13, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».A possible embodiment of a sound-absorbing element (Fig. 2), placed between two perforated disks 6 and 8, in the form of two perforated walls 9 and 10, between which there is a two-layer combined sound-absorbing element, and the layer 11 adjacent to one of the walls 9 is made sound-absorbing and the layer 12 adjacent to the other perforated wall 10 is made of a sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing reflecting falling in all directions sound waves. The perforated wall has the following perforation parameters: the diameter of the holes is 3 ÷ 7 mm, the percentage of perforation is 10 ÷ 15%, and the shape of the holes 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 in as the conditional diameter should be considered the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon. In this case, the sound-absorbing layer 11 is placed in an acoustically transparent material 13, for example, fiberglass type EZ-100, or a polymer of the type “seen”, or a non-woven material, for example, “lutrasil”.

В качестве звукоотражающего материала применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.As a sound-reflecting material, a material based on a magnesian binder with a reinforcing fiberglass or fiberglass was used.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированные стенки 9 и 10, попадает на слои 11 и 12. Слой 12 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 12 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 11 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии.Sound energy from equipment located in the room, or other object emitting intense noise, passing through the perforated walls 9 and 10, goes to layers 11 and 12. Layer 12 allows you to reflect sound waves incident in all directions, and part of the sound energy passes through layer 12 from sound-reflecting material and interacts with a layer 11 of sound-absorbing material, where the final dissipation of sound energy occurs.

Шумопоглощающий элемент выполнен двухслойным, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, 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».The sound-absorbing element is made two-layer, and the layer adjacent to one of the walls is sound-absorbing, and slabs made of rockwool based mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool are used as sound-absorbing material. , or glass wool with glass fiber lining, and the sound-absorbing element over its entire surface is lined with an acoustically transparent material, such as fiberglass type EZ-100 or polymer type "poviden".

Шумопоглощающий элемент выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%, или шумопоглощающий элемент выполнен в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас.The sound-absorbing element is made of cermet with a degree of porosity in the range of optimal values of 30 ... 45%, or the sound-absorbing element is made in the form of layer-wise and cross-wound porous threads wound on an acoustically transparent frame.

Глушитель шума работает следующим образом.Silencer works as follows.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха от пневматического оборудования поступают через впускной патрубок 2, через его отверстие 3 в корпус. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия перфорированных дисков 6 и 8, между которыми размещен шумопоглощающий элемент 7. Эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.Sound waves together with a turbulent flow of compressed air from pneumatic equipment enter through the inlet pipe 2, through its opening 3 into the housing. In this case, the phenomenon of radiation effect is completely eliminated due to the presence of perforated disks 6 and 8, between which a sound-absorbing element 7 is placed. The noise-attenuation efficiency increases due to the selection of the body geometric parameters and the porosity of the structure of the proposed sound-absorbing materials.

Claims

An aerodynamic silencer containing an inlet pipe and a housing rigidly connected to it, comprising sound-absorbing elements, the housing comprises a pipe made in the form of one of the side covers of the housing having a conical and cylindrical part, an insert containing two perforated disks perpendicular to the axis of the cylindrical part between which a sound-absorbing element is placed, pressed by means of threaded surfaces with another housing cover in which the outlet openings are made, and the length H of the casing to its diameter D is in the range of optimal values H / D = 1.0 ... 1.5, or the sound-absorbing element is made of cermet with a degree of porosity in the range of optimal values 30 ... 45%, or the sound-absorbing element is made in in the form of layer-wise and cross winding of porous threads wound on an acoustically transparent frame, such as a wire frame, or a sound-absorbing element made of a rigid porous sound-absorbing material, such as metal foam or a shell rock, characterized by that the sound-absorbing element is made two-layer, and the layer adjacent to one of the walls is made sound-absorbing, and adjacent to the other perforated wall is made of sound-reflecting material of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedrons, which allow reflecting sound waves incident in all directions, each of perforated walls has the following perforation parameters: hole diameter 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10 ÷ 15%, and plates are used as sound-absorbing material from rockwool basalt mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool, and the sound-absorbing element is lined with acoustically transparent material over its entire surface.