SU1370287A1 - Воздухоочиститель дл двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам воздухоочистителей, снабженных элементами шумоглушени . Цель изобретени  - повышение эффективности шумоглушени . Корпус 1 воздухоочистител  выполнен в виде сферы. Впускной и выпускной трубопроводы (ТП) 4 и 5 состо т из внутренней и наружной частей 6 и 7. Часть 6 ТП 4 выполнена - 7 сл со о 00

Description

,Ф(/.Г

симметрично-разветвл ющейс  относительно центральной оси на четное число ветвей 9. Динамические срезы ветвей расположены в плоскости, перпендикул рной центральной оси и проход щей через центр сферы. Оси ветвей части 6 ТП А и динамический срез ТП 5 расположены на радиусе г 0,7 R, где R - радиус сферы, т.е. там, где эпюры имеют нулевое значение давлени , что уменьшает количество переизлученной энергии корпусом в окружающую среду. Внутри корпуса перпендикул рно центральной оси расположен фильтрующий элемент 8, выполненный в виде плоской кассеты. Сторона элемента 8 со стороны ТП 4 выполнена с возможностью пересечени  центра сферы. Корпус при максимальном объеме имеет минимальную поверхность и максимальную изгибную жесткость стенок, что влечет минимальную передачу структурного шума от корпуса в окружающую среду. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1

Изобретение относитс  к машиностроению , преимущественно к двигате- лестроению, в частности к устройствам воздухоочистителей, снабженных элементами шумоглушени .

Цель изобретени  - повьшение эффективности шумоглушени .

На фиг.1 показан воздухоочиститель , продольный разрез; на фиг.2 - эпюра давлени  низшей тангенциальной формы воздушного объема, заключенного в камере воздухоочистител , на его собственной резонансной частоте, в проекции на плоскость Х-Х; на фиг.З - то же, радиальна  форма колебаний; на фиг.4 - распределение поле давлени  на низшей собственной резонансной тангенциальной форме колебаний воздушного объема, заключен- ного в камере, в проекции на плоскость Y-Y; на фиг.5 - то же, радиальна  форма колебаний; на фиг.6 - вариант конструктивного исполнени  воздухоочистител , подвод щий и от- вод щий трубопроводы сн ты; на фиг. 7 воздухоочиститель, поперечный разрез; на фиг.8 - эпюра распределени  выходных скоростей газового потока, выход щего из трубопровода в беско- нечное пространство, где V - скорость; на фиг.9 - эпюра распределени выходного давлени  газового потока при истечении его из трубопровода в бесконечное пространство, где С - динамическое удлинение патрубка.

Воздухоочиститель содержит корпус 1, выполненный в виде сферы с впускным 2 и выпускным 3 окнами, рас

5 Q

5

положенными вдоль центральной оси и снабженными соответственно впускным А и выпускным 5 трубопроводами, состо щими соответственно из внутренних 6 и наружных 7 участков. Внутри корпуса , перпендикул рно центральной оси расположен фильтрующий элемент 8, выполненный в виде плоской кассеты с возможностью пересечени  центра сферы .

Внутренний участок 6 впускного трубопровода А выполнен симметрично- разветвл ющимс  на четное число ветвей 9, симметрично относительно центральной оси и расположенных на равном угловом рассто нии одна относительно другой.

Динамические срезы ветвей 9 размещены в плоскости, перпендикул рной центральной оси и проход рей через центр сферы, причем оси ветвей 9 внутреннего участка 6 и динамический срез другого внутреннего участка 7 трубопровода 5 расположены на радиусе г 0,7 К,где R - радиус сферы корпуса 1. Динамические срезы ветвей 9 составл ют (О,2-0,4)d, где d - диаметр соответствующего трубопровода.

Корпус 1 может быть выполнен из двух полусфер, крепление которых осуществл ютс  посредством резьбового соединени . Внутри корпуса 1 выполнены упоры 10, на которых базируетс  фильтрующий элемент 8.

Прк работе двигател  под действием разрежени  в системе впуска через впускной трубопровод 4 и по ветв м

- 1

9 воздух поступает в полость корпуса 1, просачиваетс  через фильтрующий элемент 8 и по выпускному трубопроводу 5 подаетс  в систему питани  двигател . Объем воздушного столба, заключенного в камере воздухоочистител , можно рассматривать как распределенную по объему массу, обладающую определенными упругими, инерционными и диссипативными характеристиками . Подвод возбуждени  к этой массе осуществл етс  как через выпускной трубопровод 5, так и через впускной трубопровод 4.

Вследствие вызванного возбуждени  воздушный объем, заполн ющий камеру воздухоочистител , начинает совершать колебани  на своих собственных частотах, что усиливает раскачку на зтих частотах воздушного столба, заключенного во впускном трубопроводе 4, а это, в свою очередь, усиливает интенсивность звукового излучени , производимого его наружньм срезом в окружающую среду. Наиболее интенсивными  вл ютс  колебани  воздушного столба камеры на низших тангенциальных и радиальных формах колебаний , которые характеризуютс   рко выраженными максимумами (пучност ми) и узлами (минимумами).

Распределение давлений в радиальной (первой) форме колебаний описываетс  суперпозицией тригонометрических функций. Дл  глушителей, имеющих корпус в виде сферы, узлы (нулевые значени ) давлений дл  первой радиальной моды располагаютс  на рассто нии г 0,7R от геометрического центра сферы, где R - радиус сферы.

Размещение динамических срезов ветвей 9 внутреннего участка 6 и трубопровода 5 на рассто нии 0,7R от центра, т.е. там, где эпюры имеют нулевое значение давлени , позвол ет предотвратить возбуждение и передачу этой формы в виде звуковой энергии в окружающую среду, а также снизить воздействие этой формы на стенки корпуса 1, что уменьшает количество переизлученной энергии корпусом 1 в окружающую среду.

Поскольку срезы внутреннего участка 6 трубопровода 4 и срез внутреннего участка 6 трубопровода 5 размещены несоосно, возбуждаетс  тангенциальна  форма, однако она не передаетс  в окружающую среду, поскольку в

702874

точке О происходит компенсаци  полей давлени  этой формы.

Эта тангенциальна  форма не пере- f. даетс  в окружающую среду также и

трубопроводом 4, поскольку динамические срезы ветвей 9 размещены в узле давлений этой формы. Кроме того, фильтрующий элемент 8 (материал с ак- 10 тивной фрикцией) размещен в максимуме скоростей колебаний этой формы. Поэтому звукова  энерги  эффективно поглощаетс  фильтрующим элементом, переход  при этом в тепловую. Таким 15 обраЗом, обеспечиваетс  акустическа  настройка конструкции.

Срезы ветвей 9 и трубопровода 5 должны быть динамическими, так как в динамике указанные срезы несколь- 20 ко удлин ютс  вследствие того,

что центр т жести эпюры выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве находитс  на рассто нии с 0,3d, где d - диа- 25 метр трубы, в которой транспортируетс  поток. Если узлова  плоскость находитс  на рассто нии 0,3d от среза трубы, то не происходит возбуждени  данной формы колебаний. В зависимос- 30 ти от различных соотношений диаметров труб и условного диаметра корпуса (в данном случае воздухоочистител ) , в котором расположены трубы, различной формы торцовых стенок, 35 из-за возможной отфланцовки срезов труб, эта величина может мен тьс . Дл  размеров и соотношений, используемых на практике, с находитс  в диапазоне 0,2-0,4d.

40 Пример, Пусть диаметр патрубка 5 составл ет 50 мм. Тогда срез его необходимо укоротить и разместить на рассто нии 10-20 мм от плос- , кости Х-Х.

45 Корпус 1 выбран сферическим, исход  из тех соображений, что при максимальном объеме он имеет минимальную поверхность и максимальную изгибную жесткость стенок, а это вле- 50 чет минимальную передачу структурного шума от. корпуса в окружающую среду.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   55 1, Воздухоочиститель дл  двигател  внутреннего сгорани , содержащий корпус с впускным и выпускным окнами , расположенными на центральной оси корпуса и снабженными соответст5

   венно впускным и выпускным трубопроводами , состо щими из внутренней и наружной частей, и фильтрующий элемент , выполненный в виде плоской кассеты установле.нной перпендикул рно центральной оси, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности шумоглушени , корпус выполнен в виде сферы, а внутренн   часть одного из трубопроводов выполнена симметрично-разветвл ющейс  относительно центральной оси на четное число ветвей, а динамические срезы ветвей расположены на плоскосфиг . 2

   ГТТтть

   Фиг.З

   фиг.

   tTTTTt

   фиг, 5

   70287°

   ти, перпендикул рной центральной оси и проход щей через центр сферы, причем оси ветвей внутренней части трубопровода и динамический срез другого трубопровода расположены на радиусе г 0,7R, где R - радиус сферы корпуса .

   10 2, Воздухоочиститель по п,1, о т, - личающийс  тем, что сторона фильтрующего элемента со стороны разветвл ющегос  трубопровода выполнена с возможностью пересечени 

   15 центра сферы.

   .йШПГ

   .гУТТТТ

   W

   Фut. 7

   Фиг.З