SU930364A1 - Регулируемый акустический поглотитель - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к аккусти- ческим устройствам, предназначенным дл  борьбы с промьниленными шумами.

Акустические поглотители наштш широкое применение дл  поглседени  колебаний в камерах сгорани  и оолаблени  шума в трактах различных энергетических установок. Известные поглотители представл ют собой перфорированные экраны, устанавливаемые с некоторым зазором относительно жесткой стенки дл  образовани  резонансных поглощающих звук полостей П.

Недостатком акустических поглотителей  вл етс  резкое снижение эффективности их применени  вне расчетного диапазона рабочих параметров и невозможность перестроени  их частот ных характеристик при изменении (или отклонении) режимных параметров системы .

Заранее определить оптимальные размеры и, в частности, объем резо. нансной полости поглотител .в р де

практических случаев не представл етс  возможным (из-за отсутстви  законченных инженерных методик расчета, учитывающих в полной мере натурные услови  работы - наличие среднего потока, фактические значени  параметров среды «резонансной полости, нелинейные эффекты, угол падени  звуковой волны на рабочую поверхность поглотител  и т.д.). Это приводит к тому , что окончательные (хот  порой и не оптимальные) размеры поглотителей определ ютс  экспериментально путем изготовлени  большого числа поглотителей с выбором наиболее подход щего варианта, что сопр жено с большими

.затоатами средств и времени.

Известен также регулируемый акустический поглотитель, в которомоТдельные резонаторы состо т из цилиндрических объемов, выполненных с возможностью регулировки. С этой целью в каждом из цилиндрических объемов, изолированных друг от друга, имеютс  3 эз снабженные резьбой винты-поршни с пло плоской рабочей поверхностью. Регулирование объемов осуществл етс  путем вворачивани  или выворачивани  винтов При этом возможно в некоторых пределах измен ть резонансные частоты отдельных резонаторов 2. Недостатком известного устройства  вл етс  трудность достижени  оптимальной частотной характеристики поглощени , св занна  с большим числом возможных комбинаций объемов резонанс ных полостей. Причем, указанна  регул лировка должна проводитс  вручную перед проведением каждого испытани . В устройстве не полностью используетс  весь объем, занимаемый поглотителем , что приводит к снижению поглощаемой энергии шума. Указанные недостатки не позвол ют добитьс  максимального звукопоглощени  в широком диапазоне частот, колебаний давлени  в трубопроводе, на который установлен поглотитель. Цель изобретени  - достижение мак симального звукопоглощени  в широком Диапазоне частот колебаний давлени  путем оперативного и плавного измене ни  частотных характеристик поглотител . Указанна  цель достигаетс ) тем, что в регулируемом акустическом погл тителе, содержащем цилиндрический перфорированный экран, поршни и корпус: противоположные поршни выполненны одинаковыми и размещены внутри, корпуса диаметрально относительно цилиндрического перфорированного экрана с возможностью контактировани  их рабочих поверхностей с внешней поверхностью цилиндрического перфорированного экрана и между собой. На чертеже представлена схема устройства предлагаемого регулируемого акустического поглотител  с перестраиваемой частотной характерис тикой. Устройство состоит из перфорированного экрана 1, корпуса 2, малых поршней 3, больших поршней 4, штоков 5 плоских граней 6 (малых поршней 3) плоских поверхностей боковых участков 7 (больших поршней k}. Буквой R обозначен радиус кривизны внеш ней поверхности перфорированного, экрана 1 с отверсти ми. Диметрально расположенные большие поршни 4 и диаметрально расположенные малые пор ни 3 выполнены попарно одинаковыми и сопр жены с внешней повехностью перфорированного экрана 1 и между собой. Ось регулируемого акустического поглотител  { направленна  перпендикул р-, но плоскости чертежа совпадает с осью трубопровода, на который устанавливаетс  поглотитель. На чертеже большие k и малые 3 поршни показаны в исходном-положении, соответствующем нулевому значению объема резонансных полостей V Q поглотител . При этом плоские грани 6 малых поршней 3 оказываютс  полностью перекрыты плоскими поверхност ми боковых участков 7 больших поршней 4. Второе предельное положение этих поршней, соответствующее максимальному объему резонансных полостей V Vn/j(j)j;поглотител  и, следовательно, соответствующее минимальномузначению резонансной частоты поглотител  показано пунктиром . В этом предельном положении перекрытие плоских граней 6 малых поршней 3 плоскими поверхност ми боковых участков 7 больших поршней k оказывв етс  минимальным. Резонансные полости регулируемого акустического поглотител  объединены в одну общую полость с обър-мом V, расположенную между наружной поверхностью перфорированного экрана 1, рабочими цилиндрическими поверх ост ми больших 4 и малых 3 поршней, обращенными в сторону оси поглотител  и частично плоскими поверхност ми боковых участков 7 больших поршней k и внутренними кольцевыми торцами поверхност ми корпуса 1, перпендикул рными оси поглотител . Рабочие цилиндрические поверхности больших Д и малых 3 поршней имеют радиус кривизны, равный радиусу кри-. визны R наружной поверхности перфорированного экрана 1. При этом обща  длина рабочих цилиндрических поверхностей больших и малых 3 поршней в сечении, перпендикул рном оси поглотител , равна периметру внешней поверхности перфорированного экрана 1. Вместо перфорированного экрана 1 с отверсти ми в регулируемом акустическом поглотителе может быть установлен цилиндр из пористого звукопоглощающего материала или материала с сотовым разделителем, примен емым в авиационной акустике. Синхронное возвратно-поступат.ельное радиальное перемещение больших k и малых 3 поршней может осуществ

л тьсл через прикрепленные к поршн м штоки 5 от гидравлического, механического или электромеханического привода .

Устройство работает следующим образом .

При перемещении поршней 3 и t в cTcJpoHy корпуса поглотител  2 проис-. ходит увеличение объема V резонансной полости поглотител , при движении to же в сторону перфорированного экрана 1-уменьшение объема V резонансной по лости. В соответствии с изменением объема резонансной полости происходит изменение резонансной частоты поглотител : -- д) -A,fllDlI; .а |1взф- где СК - скорость звука газа в резо нансной полости; г эф площадь и эффективна  длина отверсти  в перфорированном экране; tt - число отверстий в экране; JT 3,1. Дл  cни)keни  потребной мощности привода при радиальном перемещении больших и малых 3 поршней статические давлени  по обе стороны поршней желательно выpaвнивatь (например с помощью сквозных сверлений в поршн х или за счет зазоров между торцовыми внутренними поверхност ми корпу са 2 и поршн ми 3 и }. Применение предлагаемого регулиру мого поглотител  позволит производит настройку поглотител  в натурных услови х на частоту наблюдаемых в системе колебаний путем непрерывного плавного дистанционного изменени  объема его резонансной полости И:тем самым обеспечит:эффективность его применени  в широком диапазоне частот колебаний. Использование предлагаемого поглотител , позвол ет в значитальной степени автоматизировать процесс оптимизации параметров акустических поглотителей по конечному эффекту их применени  (исчезновению автоколебаний или снижению шума в системе). Это позволит сократить стоимость и сроки доводки различных энергетических установок.

В отдельных случа х, например, дл  подавлени  тональных колебаний в тректах компрессоров и турбин, частота которых определ етс  числом оборотов на том или ином режиме их работы, предлагаемый регулируемый акустический поглотитель может использоватьс  как поглотитель с- плавно перестраиваемой частотной характеристикою изобретени  Регулируемый акустический поглотитель , содержащий цилиндрический перфорированный экран, поршни и корпус, отличающий с   тем, что, с целью достижени  максимального звукопоглощени  в широком диапазоне частот колебаний давлени , противоположные поршни выполнены одинаковыми и разнеи(ены внутри корпуса диаметрально относительно цилиндрического перфорированного экрана с возможностью кантакти|Х)вани  их рабочих поверхностей с внешней поверхностью цилиндрического перфорированного экрана и между собой. Исто«4 тки информации, прин тые Ю внимание .при экспертизе 1. Неустойчивость горени  в ЖРД. Под ред. Д. Т. Харрье и Ф. Г. Рирдона. М., Мир, 1975, с. 599-600. 2i Патент, ПНР № , кл. k2cf , .7 (прототип)..

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Регулируемый акустический поглотитель , содержащий цилиндрический перфорированный экран, поршни и корпус, отличающийся тем, что, с целью достижения максимального звукопоглощения в широком диапазоне частот колебаний давления, противоположные поршни выполнены одинаковыми и размещены внутри корпуса диаметрально Относительно цилиндрического перфорированного экрана с возможностью контактирования их рабочих поверхностей с внешней поверхностью цилиндрического перфорированного экрана и между собой.

   ИстоМййки информации, принятые so внимание при экспертизе

   1. Неустойчивость горения в ЖРД. Под ред. Д. Т. Харрье и Φ. Г. Рирдона. И., Мир, 1975, с. 599-600.
2. 2, Патент,ПНР Ν’ 72046, кл. 42qf 1/10, 30.09.74 (прототип)..