Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Типы и параметры глушителей шума 7
1.1. Конструктивные схемы глушителей шума 7
1.2. Акустические и аэродинамические характеристики глушителей шума в больших каналах . 12
1.3. Цель и задачи исследований 20
Глава 2. Математическая модель реактивного глушителя шума 24
2.1. Структура математической модели 24
2.2.. Большие каналы 31
2.3. Связь между большими каналами и щелевыми устройствами . 34
2.4. Щелевые устройства 38
2.5. Снижение шума реактивным глушителем 45
Глава 3. Экспериментальные исследования реактивных глушителей шума . 54
3.1 .Физические модели вариантов глушителя 54
3.2. Методы проведения экспериментов 60
3 АСредства проведения экспериментов 61
3.5. Результаты экспериментальных исследований. 72
Глава 4. Способы повышения эффективности глушителей шума 79
4.1. Выбор геометрии щелевых каналов 79
4.2. Размещение участков сужения внутри участков расширения щелевых каналов 87
4.3. Дополнение корпуса глушителя элементами для удаления пыли и жидкости 90
4.4. Использование резонаторов типа Гельмгольца в многосекционном глушителе 93
4.5. Компоновка реактивного глушителя в зависимости от специфики сети 98
Основные выводы и результаты 105
Библиографический список 107
- Акустические и аэродинамические характеристики глушителей шума в больших каналах
- Связь между большими каналами и щелевыми устройствами
- Методы проведения экспериментов
- Размещение участков сужения внутри участков расширения щелевых каналов
Введение к работе
Значительную часть оборудования предприятий транспорта составляют вентиляторы, дымососы и компрессоры инженерных сетей с большими каналами, генерирующие интенсивный шум в широком частотном диапазоне. Наиболее рациональными средствами снижения аэродинамического шума воздуходувных машин являются глушители различной конструктивной схемы, в частности реактивные, чьи преимущества обусловлены отсутствием звукопоглощающего материала. В. больших каналах реактивные глушители из-за своей сложности изучены недостаточно. Повышение их эффективности позволит улучшить условия труда и, следовательно, уменьшить заболеваемость работников, поэтому совершенствование реактивных. глушителей шума для предприятий транспорта является актуальной научно-технической проблемой.
Цель работы - расширение частотного диапазона и повышение эффективности-снижения аэродинамического шума за счет выбора параметров и конструктивных схем реактивных щелевых глушителей для воздуходувных машин предприятий транспорта.
Основные задачи исследований:
разработка математической модели реактивного глушителя; шума, адекватной реальным процессам распространения звука в системе щелевых элементов;
разработка акустических Иі аэродинамических физических моделей реактивных глушителей, методов и средств проведения экспериментальных исследований;
- обоснование способов повышения эффективности глушителей шума
Научная новизна работы:
разработаны уточненные математические модели одно- и многосекционных реактивных щелевых глушителей шума а также их элементов в трехмерном пространстве;
установлены зависимости эффективности глушителя от геометрии составляющих элементов.
5 Практическая ценность работы:
выявлены зависимости между параметрами реактивного щелевого глушителя, позволяющие получать устройства с равномерной в широком частотном диапазоне акустической характеристикой, уменьшенным, аэродинамическим сопротивлением и ограниченной длиной;
разработано программное обеспечение для проектирования реактивных
ГЛуШИТелеЙ;
Основные/результаты исследований доложены на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов ЦНИИпромзданий, Москва, 1988г.; на Шестом Венгерском семинаре по борьбе с шумом, Печ, 1989г.; на зональном семинаре «Реконструкция вентиляции, аспирации и пневмотранспорта промышленных цехов с целью повышения эффективности охраны окружающей среды», Пенза,. 1989г.; на Всероссийской; научно-практической конференции «Акустическая, экология - 90», Санкт-Петербург, 1990г.; на Международной конференции «Борьба с шумом и вибрацией- в промышленности», Жилина, 1990г.; на научно-технической конференции: студентов и аспирантов Тольят-тинского политехнического института, Тольятти, 1994г.; на. Между народном симпозиуме «Технология-2000», Тольятти, 1995г.; на Второй Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 1996г.; на Международном симпозиуме «Экология, авиация, техносфера — взгляд в третье тысячелетие», Рига,. 1997г.; на Юбилейной научно-методической конференции, Тольятти, 1997г.; на Международной, научно-технической: конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей среды», Волгоград, 1997г.; на! Всероссийской" научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности и чрезвычайные ситуации», Самара, 1997г.; на Второй Международной научно-практической конференции «Безопасность транспортных систем», Самара, 2000г.; на Международном экологическом симпозиуме «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия», Санкт-Петербург, 2000г.; на Международной научно-
технической конференции «Пайка - 2000», Тольятти, 2000г.; на Всероссийской научно-технической конференции «Перспективы развития автомобильного транспорта», Тольятти, 2000г.; на Международных конгрессах «Производство. Технология. Экология», Москва, 2000г., 2001г.; на конференции инновационных проектов и разработок «Наука — технологии - производство - рынок», Смоленск, 2000г.; на Четвертой Республиканской научной конференции «Актуальные проблемы республики Татарстан», Казань, 2000г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Технический вуз - наука, образование и производство в регионе», Тольятти 2001г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Промышленная и экологическая безопасность как условие обеспечения качества продукции и услуг», Тольятти, 2002г.; на Международной научно-технической конференции «Технология, строительство и эксплуатация инженерных систем», Санкт-Петербург, 2002г.; на Первой Международной научно-технической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов», Тольятти, 2003г.
По теме исследований опубликованы 24 печатные работы, получены два авторских свидетельства, три патента, два решения о выдаче патента на изобретение.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка, приложений.
Работа содержит 135 страниц машинописного текста, включая 6 таблиц и 31 рисунок. Библиографический список состоит из 108 наименований.
Акустические и аэродинамические характеристики глушителей шума в больших каналах
Снижение шума активными глушителями, расположенными в больших каналах, при невысоких вносимых потерях давления составляет 10-25 дБ на низких частотах [96, 102]. Для диапазона средних и высоких частот, когда в канале возбуждаются нормальные волны высших порядков, возможности устройств не отвечают требованиям, предъявляемым к глушителям шума на; предприятиях транспорта.
Гибридные глушители шума, предназначенные для больших каналов, позволяют снизить шум на 10-20 дБ в широком частотном диапазоне и имеют приемлемую аэродинамическую характеристику [95], однако устройства недостаточно исследованы в аэродисперсном потоке, что не позволяет рекомендовать их для сетей воздуховодов и газоходов на предприятиях транспорта.
Облицовка участка канала звукопоглощающим материалом обеспечивает существенное, снижение шума только при небольших поперечных размерах этого участка [52]. В пластинчатых глушителях ограничения, связанные с поперечными размерами канала, преодолеваются его разделением на щелевые каналы, у которых один из габаритных размеров существенно меньше двух других (рис.2а). Известны характеристики глушителей, отличающихся друг от друга наименьшим размером щелевых каналов, толщиной, длиной и материалом пластин [18, 29j 49]. Так, в диапазоне частот 63-8000 Гц снижение шума пластинчатыми глушителями составляет 2-38; дБ для устройств наиболее распространенного исполнения; 2-75 дБ - для устройств, размещенных в-бетонных или кирпичных шахтах. Недостаточное, по сравнению с требуемой акустической характеристикой, снижение шума пластинчатыми глушителями отмечено на низких частотах. В [72,76, 77] показано, что прохождение по каналам воздуха с твердыми или. жидкими примесями, сопровождается- изменением акустической І характеристики пластинчатого глушителя в среднем; на 0.5 дБ/год через 8-12 месяцев эксплуатации и вызывает необходимость применения средств, значительно усложняющих его конструктивную схему. Потери давления, вносимые устройствами в сеть воздуховодов или газоходов, составляют 55-600 Па [29; 51]. Таким образом, пластинчатые глушители различного исполнения приемлемы для большинства сетей воздуховодов и газоходов предприятий транспорта, однако имеют малые возможности на низких частотах и изменяют свои акустические свойства в аэродисперсном потоке.
Устройства щелевой схемы, содержащие звукопоглощающий материал: а - пластинчатый глушитель; б - модифицированный пластинчатый глушитель; 1 - корпус; 2 - звукопоглощающий материал; 3 - перфорированный лист; 4 - пластина; 5 - комбинированная пластина; 6 - призматический элемент; 7 - резонатор ограниченного поперечного размера не могут быть использованы в ряде сетей воздуховодов и газоходов [37].
Известны характеристики цилиндрических глушителей с волокнистым звукопоглощающим материалом, различающихся расположением и длиной цилиндрического элемента [22]. Так, на частотах 63-8000 Гц снижение шума глушителями, установленными в каналах с диаметром 0.71 м, составляет 7-22 дБ для асимметричной компоновки; 6-24 дБ — для осесимметричной. Вносимые глушителями потери давления не превышают 300 Па. По данным [64], в каналах с диаметром более 0.71 м используются устройства, которые, кроме цилиндрических элементов, содержат облицованные звукопоглощающим материалом перегородки. Снижение шума этими устройствами составляет 12-20 дБ в диапазоне частот 125-8000 Гц при вносимых потерях давления.не более 350 Па. Недостатком устройств является изменение акустической характеристики в аэродисперсном потоке.
Снижение шума секционными вертикальными: цилиндрическими глушителями, содержащими керамзит, при различном количестве цилиндрических элементов составляет 4-68 дБ в диапазоне частот 63-8000 Гц [7]. Глушители с насыпным поглотителем [7, 65, 75] имеют улучшенную на низких частотах акустическую характеристику. Например, снижение шума камерно-бутовыми устройствами составляет 13-67 дБ в диапазоне частот 63-8000 Гц. Аэродинамические характеристики вертикальных цилиндрических и камерно-бутовых глушителей допускают их размещение на выхлопе турбокомпрессоров; габариты — ограничивают использование в вентиляционных и аспирационных системах.
Сотовые устройства на низких частотах не обеспечивают необходимого для предприятий транспорта снижения шума [52, 68]. Высокие потери давления, вносимые устройствами, не позволяют использовать их в большинстве вентиляционных систем. Применение глушителей в сетях воздуховодов и газоходов с аэродисперсными потоками ограничено изменением акустических свойств облицовки звукопоглощающего материала, на которую оседают твердые или жидкие примеси [50, 51]. Таким образом; сотовые глушители не рекомендуются для предприятий транспорта.
В [59; 85] представлены варианты комбинированного глушителя шума, содержащего как облицованные звукопоглощающим материалом каналы, так:m равномерно распределенные по их длине резонаторы. По сравнению с ним, модифицированный пластинчатый глушитель [51] имеет улучшенные акустические и аэродинамические характеристики. Модифицированные пластины образуются последовательным чередованием звукопоглощающих элементов, выполненных в виде треугольных призм (холсты супертонкого стекловолокна, поливинилхлоридный войлок, перфорированный стальной лист), и резонаторов (рис.2б). Снижение шума, обеспечиваемое глушителем длиной 2 м, составляет 7-47 дБ в диапазоне частот 63-8000 Гц. Потери давления, которые модифицированное пластинчатое устройство вносит в сеть воздуховодов или газоходов, не превышают 300 Па. Недостаток пластинчатых глушителей, связанный с изменением акустической характеристики в аэродисперсном потоке, у модифицированного устройства проявляется в меньшей степени.
Связь между большими каналами и щелевыми устройствами
Для щелевых устройств, в отличие от больших каналов, характерно возбуждение вдоль одной из координат поперечного сечения только нулевых форм колебаний. Пусть реактивный глушитель образован дроблением большого канала по высоте Н и нормальные волны mn-го порядка, возбуждаемые в каждом -м щелевом канале, имеют т=0. Тогда акустические трансформаторы, расположенные на входе щелевых каналов глушителя, преобразуют т-е формы колебаний в нулевые; на выходе - воссоздают т-е формы из нулевых (рис.7а, б).
Для многосекционного устройства, содержащего секцию, составленную из горизонтальных щелевых каналов, и секцию, составленную из вертикальных щелевых каналов, используются транспонированные матрицы коэффициентов трансформации.
Конические элементы представляют собой последовательность больших прямых каналов ступенчато изменяющегося сечения, связанных через акустические трансформаторы. Пусть на стыке каналов, поперечные сечения которых равны sxqn SxQ, формы колебаний m ,п преобразуются в М ,N .
Пусть глушитель шума представляет собой систему горизонтальных щелевых каналов шириной G (совпадающей с поперечным размером большого канала) и по их ширине возбуждаются n-е формы колебаний (при m = 0).
В щелевом канале каждой n-й форме колебаний соответствует цепочеч А В ное соединение четырехполюсников, описываемое матрицей Она рас-С" D считывается как произведение матриц коэффициентов щелевых элементов, со А В ставляющих канал. Переход от n-х матриц t t к матрицам акустических проводимостей, классически описывающих ,-й щелевой канал в виде n-х четырехполюсников, осуществляется по формулам У и В" y\2 У21 B У22 B где y " ,y,2 JУ2i У22 " акУстические проводимости щелевого канала, м3/(сПа). В результате для щелевых каналов глушителя шума имеем систему уравнений М "Ml 1 Уі2и2 2 21ul У22и2 Здесь i n, і j1 - среднеквадратичные по сечению объемные скорости в п -й форме колебаний на входе и выходе -го щелевого канала, м3/с; up1, u J1 - среднеквадратичные по сечению давления в n-й форме колебаний на входе и выходе , -го щелевого канала, Па. Для соединений больших каналов с глушителем (рис.4) выполняются условия: uf Ya, un ; 1 Z-u cm m, m / J cm IT ,m mi m где un , un - среднеквадратичные по сечению давления в нормальных волнах irij mn mn-ro порядка на выходе и входе больших каналов, примыкающих к глушителю, Па. Тогда і" =Va .i VVa ,yfta, un + УУа ,yf«a, un ; m, Z— m4 1 Z—»Z-( m -7 11 4m trij Z—iZ—( m 12 4m тц in = Уа лі п=УУа .y cu un + УУа ,ya. un . mn Z—f m4 2 t-aA i mt,J 21 4m m[ Z—i4- m 22 4m тц 4 4 m 4 m Здесь in , і" - среднеквадратичные по сечению объемные скорости в нор т, тп мальных волнах mn-го порядка на выходе и входе больших каналов, примыкающих к глушителю, м3/с. Полученные соотношения позволяют описать глушитель в целом как четырехполюсник системой уравнений i Y Uj+Y u,,, где і., L - матрицы (размер mn) среднеквадратичных объемных скоростей на входе и выходе глушителя шума; и , и„ - матрицы (размер mn ) среднеквадратичных давлений на входе и выходе глушителя шума; Y.,Y , Y ,Y - матрицы (размер mnxmn) акустических проводимо стей глушителя шума; Yu = XzLam4yn a4m 4 m 12=ХХат4УЙ%; 4 m 21=ХЕат4У2Ї%; 4 m Y22=ZIV22V- m Вариант заполнения матриц Y.., Y _ при четырех типах волн Yll = а2Уііа51 а2 УПа 2 о о о о 4 О о о о 2 а2 У11а 1 2 а2 У11а 2 4 Y22 = а14У22а41 2-»а1$У22а$2 Еа24У22а41 Еа24У22а42 о о о о 4 О о о о Еа14уйа41 Еа14у22а42 ,2Л4У22а$1 2 а2 У22а42 4 Здесь а. ,а1- коэффициенты трансформации формы колебаний т = Она входе и выходе -х щелевых каналов; a9,,a„ - коэффициенты трансформации формы колебаний т = 1на входе и выходе 4-х щелевых каналов; ун,у22 " акУСТИческие проводимости 4-х щелевых каналов для формы колебаний n = 0; уі і у22 " акУстические проводимости 4-х щелевых каналов для формы колебаний п = 1. Итак, посредством описания в виде четырехполюсников учтены возможные конструктивные варианты щелевых элементов, щелевых каналов и многощелевых устройств.
Методы проведения экспериментов
Для получения акустических характеристик реактивных глушителей используется метод измерений в связанных реверберационных камерах со съемными участками воздуховода; для получения аэродинамических характеристик - метод измерений в нагнетательном воздуховоде с диафрагмой.
Акустические характеристики физических моделей реактивных глушителей определяются следующим образом: - устанавливается съемный участок воздуховода, связывающего две ре-верберационные камеры, в одной из которых находятся громкоговорители; - измеряются 1/3-октавные уровни звукового давления в каждой ревербе-рационной камере; - рассчитывается снижение шума L , дБ при отсутствующей на стенде модели глушителя (разность измеренных в камерах уровней звукового давления); - размещается физическая модель глушителя на месте съемного участка воздуховода; - измеряются 1/3-октавные уровни звукового давления в каждой ревербе-рационной камере; - рассчитывается снижение шума L , дБ при наличии на экспериментальном стенде модели глушителя (разность измеренных в камерах уровней звукового давления).
Доверительный интервал полученных результатов рассчитывается для вероятности 0.95 и погрешности измерительного тракта ±0.5 дБ.
Аэродинамические характеристики физических моделей реактивного глушителя определяются следующим образом: - устанавливается режим работы вентилятора; - определяется расход воздуха, проходящего через диафрагму экспериментального стенда; - измеряется полное давление Р , Па на входе модели глушителя шума; - измеряется полное давление Р , Па на выходе модели глушителя шума; - вычисляются потери давления АР, Па в модели глушителя.
Доверительный интервал рассчитывается для вероятности 0.95 и инструментальной погрешности 2.5%.
Таким образом, методы проведения экспериментов позволяют получить акустические и аэродинамические характеристики щелевых устройств, отличающихся по компоновке и условиям эксплуатации.
Экспериментальный стенд, который установлен в отличающихся устойчивым тепловлажностным режимом отдельных помещениях со стенами из кирпича толщиной 400 мм, объединяет вентилятор высокого давления, воздуховод, две реверберационные камеры, комплекс измерительной аппаратуры (рис.12). Вентилятор высокого давления ВВД-5 снабжен электрическим двигателем постоянного тока. Благодаря регулированию числа оборотов электродвигателя расход воздуха, проходящего по экспериментальному стенду, изменяется от 0 до 1000 м3/ч. Через гибкую вставку и трубчатый глушитель вентилятор присоединяется к воздуховоду, участок которого длиной 7 м связывает две ре-верберационные камеры.
Внутренние размеры поперечного сечения воздуховода экспериментального стенда— 100х 150 мм, толщина стенок- 7 мм. В воздуховоде расположена диафрагма для измерения расхода воздуха, снабженная штуцерами, пневмомет-рической трубкой и дифференциальным микроманометром ЛТА-4. Длина прямого участка перед диафрагмой — 4.5 м, после диафрагмы — 1.0 м. Воздуховод содержит набор съемных участков, что позволяет размещать между ревербера-ционными камерами модели реактивного глушителя различной длины, конические участки, бункер с дозатором пыли или пневматическую форсунку доув-лажнения воздуха, подключаемую к баллонам с водой и со сжатым азотом. Съемные участки снабжены штуцерами и U-образными манометрами для измерений давления воздуха. Участок воздуховода на входе второй по потоку ре-верберационной камеры оформлен в виде экспоненциального рупора.
Экспериментальный стенд: 1 - вентилятор; 2 - гибкая вставка; 3 - трубчатый глушитель; 4 - воздуховод; 5,7, 12 - штуцеры; 6 - диафрагма; 8, 14 - реверберационные камеры; 9, 15 - двери камер; 10, 16 - микрофоны на штативах; 11 - громкоговорители; 13 - съемные участки возду-хово-да; 17 - патрубок; 18 - U-образный манометр; 19 - микроманометр; 20 - усилитель; 21 - генератор шума; 22 - акустическая измерительная аппаратура; 23 - источник напряжения; 24 - бункер с дозатором пыли; 25 - форсунка; 26 - баллон с водой; 27 - баллон со сжатым азотом F = 0.7 м2; F - площадь поперечного сечения воздуховода стенда; F = 0.015 м2. Согласно расчету, f = 350 Гц, следовательно, в частотном диапазоне свыше 350 Гц отсутствуют искажения передачи звука по стенду.
Реверберационные камеры - сварные конструкции с ребрами жесткости и непараллельными стенками, выполненными из листовой стали толщиной 4 мм. Для дверей, которые уплотняются по периметру пористой резиной, использован стальной уголок, обшитый листовой сталью толщиной 4 мм. Каждая камера установлена на тридцати резиновых амортизаторах размером 120x120x70мм. В камерах предусмотрены уплотняемые отверстия для ввода конденсаторных микрофонов типа 4133 фирмы «Брюль и Къер» и стартового пистолета, применяемого совместно с универсальным запоминающим осциллографом С8-13 для определения времени реверберации. Микрофоны подключены к частотному анализатору типа 2112 фирмы «Брюль и Къер». На первой по потоку ревербе-рационной камере размещены находящиеся в кожухах громкоговорители 30ГД-2, 15ГД-11-А, 10ГД-35, у которых диапазон воспроизводимых частот составляет 31.5-20000 Гц. Громкоговорители соединены с генератором розового шума типа 1405 фирмы «Брюль и Къер» и усилителем. Объем каждой ревербе-рационной камеры -5.2 м3.
Схема обмена звуковой энергией между связанными реверберационными камерами экспериментального стенда 500-20000 Гц, связанность камер не ограничивает использование экспериментального стенда.
В реверберационных камерах уровни звукового давления, измеренные при работающих и выключенных громкоговорителях, отличаются более чем на 30 дБ, что свидетельствует о незначительности для экспериментальных исследований шума помех.
Таким образом, реверберационные камеры имеют удовлетворительные акустические показатели в частотном диапазоне 500-20000 Гц. В целом экспериментальный стенд позволяет получить достаточно полные и достоверные акустические и аэродинамические характеристики реактивных глушителей.
Размещение участков сужения внутри участков расширения щелевых каналов
В каждом канале реактивного глушителя наиболее технологичной схемы воздушный поток неоднократно проходит участки расширения и сужения. Преодолевая внезапное расширение, он отрывается от стенки канала и далее на некотором; расстоянии движется, расширяясь в виде свободной струи плоской формы. Преодолевая внезапное сужение, струя сначала сжимается, занимая площадь менее площади сечения канала, затем — начинает расширяться. Вих-реобразование при расширении струи как на внезапном расширении, так и на внезапном сужении вызывает потери давления, которые нежелательны в сетях с аэродинамическими ограничениями.
Результаты вычислений для наиболее распространенных скоростей воздушного потока показывают, что в глушителе с внутренними участками сужения, расстояние между которыми не превышает длины начального участка плоской струи, аэродинамическое сопротивление на 25% меньше, чем в глушителе наиболее технологичной схемы. Согласно рассчитанным акустическим характеристикам, при размещении внутренних участков сужения в участках расширения наименьшее снижение шума глушителем увеличивается минимум на 2.5 дБ.
Таким образом, размещение участков сужения внутри участков расширения щелевых каналов позволяет улучшать как аэродинамическую, так и акустическую характеристики реактивного глушителя. 4.3. Дополнение корпуса глушителя элементами для удаления пыли и жидкости
Наличие твердых или жидких примесей в воздушном потоке предопределяет их накопление внутри глушителя. Запыленность модели реактивного щелевого глушителя наиболее технологичной схемы проверялась на экспериментальном стенде с воздушным потоком, содержащим сначала тонкодисперсную угольную пыль в концентрациях от 1 до 20 мг/м , затем- опилки в концентрациях от 1 до 100 мг/м . После восьми часов испытаний следы примесей обнаруживались в первых по потоку участках расширения каждого щелевого канала. Исходя из этого для предупреждения постепенного изменения геометрии каналов предложено дополнение конструктивной схемы глушителя элементами (рис.25), позволяющими периодически удалять из него пыль. Рекомендуется снабдить корпус щелевого глушителя каркасом (с приваренными уголками, к которым болтами и контргайками крепятся перегородки ступенчатой формы); поворотными боковыми стенками (при горизонтальном расположении перегородок) или поворотным дном (при вертикальном расположении перегородок). К поворотным элементам корпуса примыкают полости из фильтрующего материала, образующие пылеприемники. Восьмичасовые испытания модели глушителя, содержащей дополнительные элементы, подтвердили возможность удаления из нее пыли при работающем вентиляторе. Для определения сроков удаления пыли достаточно контролировать потери давления в глушителе.
Накопление жидких примесей, выделившихся из воздушного потока, предупреждается вертикальным расположением ступенчатых перегородок. Дно корпуса, на которое они опираются,.предлагается выполнять отклоненным от горизонтальной оси на угол не менее 0.2 с. понижением-. по направлению движения воздушного потока и снабжать в нижней части гидрозатвором .
Дополнительные элементы реактивного глушителя: а - каркас; б - каркас с пылеприемником Рис. 26. Глушитель шума: 1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3 - выпускной патрубок; 4 - перегородка ступенчатой формы; 5 - щелевой канал; 6 - участок сужения; 7 - участок расширения; 8 - дно корпуса; 9 - гидрозатвор ненаправленного движения воздуха и жидкости. Испытания в условиях увеличения влагосодержания воздушного потока на 4-17 г/кг подтвердили возможность удаления воды из модели глушителя, содержащей дополнительные элементы, без изменения ее акустической и аэродинамической характеристик.
Таким образом, дополнительные элементы конструктивной схемы реактивного глушителя позволяют непрерывно использовать его в воздуховодах или газоходах, по которым перемещается воздушный поток, содержащий как твердые, так и жидкие примеси.
Реактивный щелевой глушитель, содержащий резонаторы типа Гельмгольца, составляется из двух симметрично расположенных каналов. Результаты расчетов снижения шума вариантами глушителя показывают, что равномерную в наиболее широком частотном диапазоне акустическую характеристику имеет устройство из резонаторов, резонансные частоты которых образуют геометрическую прогрессию со знаменателем 20 8. Количество сетей, в которых приемлемы двухщелевые глушители, невелико, однако полученная зависимость используется при компоновке секции, дополняющей щелевое устройство.
Возможность уменьшения длины дополняющей секции выявляется при рассмотрении, вариантов системы резонаторов, резонансные частоты которых не превышают критическую частоту нормальных волн первого порядка, возбуждаемых в магистральном канале сети.
Согласно кривым (рис.28), в диапазоне от f до f 2 наименьшее значение акустической характеристики варианта из двух резонаторов отличается не более чем: на 25% от наименьших значений акустических характеристик вариантов из трех резонаторов, т.е. резонатор с более высокой резонансной частотой не оказывает значительного влияния на акустическую характеристику резонаторов с соседними резонансными частотами (ориентация на наименьшие значения обусловлена существенным понижением наибольших значений в присутствии воздушного потока). Компактность системы, содержащей три резонатора, достигается размещением резонатора1 с частотой f - на участке длины между резонаторами с частотами f . и f . при сохранении участка длины 1 между резонаторами с частотами f _ и f _ (участок длины 1 укладывается на участке длины 1 , поскольку длины участков между резонаторами с соседними частотами образуют убывающую геометрическую прогрессию). По сравнению с размещением резонаторов в порядке изменения их резонансных частот (рис.29а), компактное размещение резонаторов (рис.296), обеспечивает сокращение длины системы в 1.5 раза при снижении наименьшего значения акустической характеристики на 30% .
