книги / Справочник по судовой акустике
..pdfВид ЗПМ
П оропласт п олиуретано
вый |
м арки П П У -Э Т |
(поролон), |
|
р = |
40 к г /м 3 |
Те п л о зв уко и зо л и р ую
щий материал
м арки В Т -4С ,
р = |
50 |
к г /м 3 |
Х о л ст |
из |
ул ьтр асуп е р |
тон ко го |
базальтового |
|
во л о кна , |
||
р = 20-*-25 к г /м 3 |
||
Х о л ст |
из |
ул ьтрасупер - |
то н ко го |
сте кл я нно го |
волокна, р = 8-*-10 к г /м 3
Т еп л о звукои зо л я ц и он ны й материал м арки А Т М -1 , р = 10 к г /м 3
Параметр
Y i = P + / a
W ^ W x + j W j
Y i = P + î '«
W ^ W R +JW,-
Y i= P + y a
W ^ W R + j W f
V i= p + /a
W ^ W R +JW ,-
Y I = P + / «
W ^ W R + j W j
|
|
|
|
Частота, Гц |
|
|
|
|
|
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
4000 |
5000 |
6300 |
8000 |
P |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,40 |
0,42 |
0,45 |
0,48 |
0,42 |
a |
0,74 |
0,86 |
0,95 |
0,98 |
1,03 |
1,00 |
1,00 |
1,03 |
W R |
3,30 |
3,00 |
2,80 |
2,70 |
2,60 |
2,50 |
2,45 |
2,60 |
wf |
— 0,20 |
— 0,20 |
— 0,20 |
— 0,20 |
— 0,20 |
— 0,20 |
— 0,20 |
— 0,20 |
P |
0,120 |
0,140 |
0,170 |
0,170 |
0,170 |
0,170 |
0,170 |
0,170 |
a |
0,340 |
0,410 |
0,480 |
0,540 |
0,600 |
0,680 |
0,720 |
0,740 |
WR |
1,19 |
1,13 |
1,10 |
1,08 |
1,05 |
1,01 |
1,01 |
1,10 |
Wi |
— 0,16 |
— 0,12 |
— 0,11 |
- 0 , 1 1 |
— 0,11 |
— 0,11 |
— 0,11 |
— 0,11 |
P |
0,35 |
0,41 |
0,47 |
0,52 |
0,57 |
0,59 |
0,61 |
0,63 |
a |
0,570 |
0,610 |
0,640 |
0,690 |
0,720 |
0,780 |
0,800 |
0,830 |
W R |
1,67 |
1,5 |
1,85 |
1,21 |
i ,n |
1,04 |
1,01 |
1,05 |
W j |
— 0,74 |
— 0,65 |
— 0,61 |
— 0,57 |
— 0,54 |
— 0,53 |
— 0,52 |
— 0,50 |
P |
0,210 |
0,240 |
0,280 |
0,310 |
0,340 |
0,380 |
0,410 |
0,450 |
a |
0,370 |
0,415 - |
X),440 |
0,460 |
0,480 |
0,505 |
0,520 |
0,540 |
W R |
1,47 |
1,45 |
1,45 |
1,44 |
1,44 |
1,44 |
1,44 |
1,44 |
Wj |
— 0,15 |
— 0,10 |
— 0,08 |
— 0,06 |
— 0,05 |
— 0,04 |
— 0,04 |
— 0,04 |
P |
0,180 |
0,198 |
0,205 |
0,210 |
0,220 |
0,220 |
0,220 |
0,220 |
a |
0,440 |
0,510 |
0,600 |
0,690 |
0,740 |
0,800 |
0,820 |
0,840 |
W R |
1,58. |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
1,50 |
Wf |
0,30 |
— 0,29 |
— 0,27 |
- 0 , 2 5 |
— 0,25 |
— 0,25 |
— 0,25 |
— 0,25 |
to |
а) |
б) |
Вход
воздуха
Рис. 6.8. Глушитель шума всасывания ГТУ (а); его акустический эффект (б) (1 — без глушителя, 2 — с глушителем); схема возду хозаборной камеры с глушителем на газотурбоходе «Парижская коммуна» (в),
жалюзи с водоотбойником; 2 — глушитель; 3 — воздухоприемный трубопровод ТКНД; 4 — звукопоглощающая облицовка.
ниже 600° С. Во избежание выдувания ЗПМ закрывают стеклотканью или не сколькими рядами стеклосетки; при скоростях свыше 50 м/с на ЗПМ накладывают слой стальной ваты толщиной 5— 10 мм HJ/й проволочной путанки; все это закры вают металлической оцинкованной сеткой и перфорированным листом. На вса сывании при скоростях воздуха 15—25 м/с допускается применение незакрытого грубошерстного войлока или эластичного пенополиуретана (поролона).
Глушители должны иметь минимальное аэродинамическое сопротивление: сопротивление тракта 500—600 Па приводит к потере мощности ГТУ на 0,5— 1,0%. Приемлемыми считаются следующие значения сопротивления для всасы вающих и выпускных трактов ГТУ [19], Па:
Всасывающий тракт вместе с глушителем |
. . . . |
1000 |
||
Выпускной тракт вместе с глушителем (без теплооб- |
'1000 |
|||
меииых аппаратов) . . |
|
|
||
Глушитель на всасывании |
|
|
500 |
|
Глушитель на выпуске |
|
|
500 |
|
Фильтр на всасывании |
|
|
130 |
|
Утилизационный котел |
|
|
1500—3000 |
|
Регенератор |
|
|
1000— 6000 |
|
Аэродинамическое сопротивление глушителя А/У, Па, может быть рассчитано |
||||
по формуле |
Jca p ô^ |
|
|
|
А # = |
|
(6.4.1) |
||
d*g |
’ |
|||
’ |
|
где |с— коэффициент сопротивления/который принимается по номограммам [7]. Для пластинчатых глушителей можно принять çc = 0,04-^0,06 с учетом потерь
в диффузоре и конфузоре; |
а — длина рассчитываемого |
канала, м; dü— зазор |
в свету между пластинами, мм; р — плотность воздуха, |
кг/м3; v — средняя по |
|
сечению канала скорость |
воздуха, м/с. |
|
Размеры глушителя определяются длиной активной части, получаемой из акустического расчета, и сечением, необходимым для прохода воздуха. Скорость
воздуха v должна приниматься в пределах v = |
15-=-35 м/с. Необходимая суммар |
|
ная площадь для прохода газов |
|
|
|
S = |
(6.4.2) |
|
ру |
|
где G — массовый |
расход газов. |
|
Необходимое |
число каналов |
|
|
|
(6.4.3) |
где dBпринимается на основании акустического расчета; b — ширина пластины (выбирается из конструктивных соображений).
Тогда сечение глушителя с учетом загромождения его пластинами
|
|
— я (^в |
dn)b, |
(6,4.4) |
где dn — толщина |
пластины; |
— толщина |
облицовки стенок |
глушителя. |
Акустический |
расчет глушителя. Существует несколько |
методов расчета |
затухания звуковых волн при скольжении вдоль поглощающих стенок акустиче ского волновода. Они основаны на принципах энергетической теории, волновой импедансной теории и теории слоистого неоднородного волновода.
На основе энергетической теории затухание AL, дБ/м, определяется извест
ным выражением |
|
A L = 2,2а * - L - . |
(6.4.5) |
dD |
|
wВ формуле (6.4.5) вводится эмпирический коэффициент затухания а*, завися щий от акустических свойств облицовки и от конструкции канала. Этот метод используется для приближенных расчетов. Неудобство расчета по формуле (6.4.5) заключается в том, что предварительно нужно экспериментально оценить зна чения L* для рассматриваемой конструкции глушителя.* В табл. 6.2. приведены значения L* для некоторых материалов применительно к пластинчатым глуши телям.
В основу волновой импедансной теории положено уравнение Гельмгольца (см. гл. 1):
ДФ + £2Ф = 0. |
(6.4.6) |
Облицовка канала характеризуется лишь нормальным импедансом поверх ности
Za = - 4 - , |
(6.4.7) |
У |
|
т. е. принимается, что в самом материале имеется только нормальная составляю щая колебательной скорости. Решение уравнения (6.4.6) с учетом граничных усло вий (6.4.7) и равенства нулю нормальной колебательной скорости на оси канала приводит к уравнению
/’ юр ctgK Г2 + № d0
= z. |
(6.4.8) |
где d0 — половина воздушного зазора между пластинами, а вещественная часть постоянной распространения Г определяет-затухание звука на единицу длины канала:
A L = 20 \ge Re Г.
Решение уравнения (6.4.8) упрощается с помощью построенных Морзом широко применяемых номограмм в безразмерных параметрах; этот метод расчета часто называют методом Морза [2]. Порядок расчета состоит в следующем:
1. Определяют фазовый угол импеданса
X
|
|
Ф = arctg ~ ~ , где Ха = |
ImZa; Ra = Re Z„. |
|
|
|
Afl |
|
|
2. |
Вычисляют волновой параметр |
h |
|
|
|
|
|
|
ZL |
|
|
1/ Ч + |
R l |
% • |
|
|
|
||
3. |
По номограммам Морза (рис. 6.9), зная Ф и h, определяют параметр рас |
|||
пределения |
р. |
|
________ |
|
4. |
По |
известному р вычисляют Re Г = |
J/^p2 — k2. |
|
5. |
Вычисляют акустический эффект AL = 20 lgh •Rer. |
Для достаточно жестких стенок при малых поглощениях допустимо прибли женное решение уравнения (6.4.8), которое для основной моды выражается фор мулой, совпадающей с формулой (6.4.5).
Значения импеданса облицовки (Z = Wt cthyi^i), необходимые для расчета, могут быть вычислены через акустические параметры, приведенные для некото рых звукопоглощающих материалов в табл. 6.1. Волновая импедансная теория не учитывает звукопроводности материалов, поэтому она применима лишь для плотных материалов с малой звукопроводностью (типа войлока). Для мягких мате риалов (типа ВТ-4, ультратонкого стекловолокна и т. п.) расчет по номограммам Морза для глушителей с малым воздушным зазором неточен. Погрешности уве личиваются с уменьшением зазора и толщины облицовки [5].
В теории слоисто-неоднородного волновода воздушный слой и слой ЗПМ характеризуется каждый своим значением волнового сопротивления W и постоян ной распространения V, т. е. рассматривается волновод с жесткими стенками и слоисто-неоднородным заполнением (слой облицовки, слой воздуха).
Значения экспериментального коэффициента затухания а* для некоторых пластинчатых глушителей
Толщина материа |
ла d1, мм |
Воздуш ный зазор d, мм |
1 |
|
2 |
|
Значения |
а* |
при частоте в |
третьоктавных |
полосах |
Гц |
|
||
500 |
630 |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
4000 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
М а т е р и а л ВТ-4С |
|
|
|
|
|||
13 |
15 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,14 |
0,15 |
0,18 |
0,19 |
0,21 |
0,24 |
0,27 |
|
30 |
0,18 |
0,19 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,24 |
0,26 |
0,29 |
0,33 |
0,38 |
|
60 |
0,33 |
0,34 |
0,34 |
0,37 |
0,40 |
0,44 |
0,46 |
0,52 |
0,59 |
0,66 |
26 |
15 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,20 |
0,22 |
0,24 |
0,25 |
0,28 |
0,29 |
|
30 |
0,20 |
0,22 |
0,23 |
0,25 |
0,27 |
0,29 |
0,30 |
0,33 |
0,37 |
0,41 |
|
45 |
0,29 |
0,30 |
0,32 |
0,33 |
0,38 |
0,41 |
0,42 |
0,46 |
0,52 |
0,56 |
39 |
20 |
0,17 |
0,18 |
0,18 |
0,19 |
0,21 |
0,23 |
0,24 |
0,27 |
0,30 |
0,34] |
|
35 |
0,28 |
0,29 |
0,30 |
0,31 |
0,34 |
0,39 |
0,41 |
0,44 |
0,46 |
0,54 |
|
45 |
0,31 |
0,33 |
0,35 |
0,38 |
0,41 |
0,46 |
0,50 |
0,53 |
0,62 |
0,70 |
|
|
|
|
|
П о р о л о н |
|
|
|
|
|
|
10 |
25 |
0,08 |
0,12 |
0,12 |
0,13 |
0,21 |
0,26 |
0,37 |
0,70 |
1,03 |
1,36 |
|
45 |
0,12 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,21 |
0,32 |
0,47 |
0,82 |
1,45 |
2,36 |
|
60 |
0,11 |
0,14 |
0,18 |
0,24 |
0,27 |
0,31 |
0,54 |
1,02 |
2,06 |
1,37 |
20 |
20 |
0,23 |
0,30 |
0,39 |
0,59 |
0,84 |
0,74 |
0,84 |
0,60 |
0,76 |
0,76 |
|
30 |
0,27 |
0,35 |
0,50 |
0,68 |
1,06 |
0,90 |
1,03 |
0,75 |
0,87 |
0,84 |
|
40 |
0,32 |
0,42 |
0,61 |
0,80 |
1,28 |
1,05 |
1,20 |
0,88 |
0,98 |
0,82 |
|
55 |
0,30 |
0,36 |
0,59 |
0,74 |
1,30 |
1,12 |
1,22 |
0,99 |
0,96 |
0,89 |
30 |
20 |
0,21 |
0,27 |
0,36 |
0,49 |
0,88 |
0,66 |
0,77 |
0,72 |
0,67 |
0,64 |
|
35 |
0,36 |
0,48 |
0,66 |
0,92 |
1,18 |
0,92 |
1,00 |
1,00 |
1,05 |
1,06 |
|
60 |
0,40 |
0,60 |
0,92 |
1,32 |
1,47 |
1,05 |
1,00 |
1,26 |
1,47 |
1,42 |
13 |
|
|
|
|
В о й л о к |
|
|
|
|
|
|
25 |
0,27 |
0,31 |
0,35 |
0,44 |
0,59 |
0,70 |
0,78 |
0,85 |
0,89 |
0,92 |
|
|
30 |
0,27 |
0,30 |
0,35 |
0,46 |
0,61 |
0,71 |
0,80 |
0,85 |
0,87 |
0,94 |
|
40 |
0,25 |
0,31 |
0,36 |
0,52 |
0,65 |
0,76 |
0,82 |
0,88 |
0,91 |
l v00 |
|
50 |
0;20 |
0,27 |
0,36 |
0,48 |
0,66 |
0,78 |
0,85 |
0,91 |
1,00 |
1,06 |
|
70 |
0,19 |
0,32 |
0,42 |
0,56 |
0,70 |
0,83 |
0,92 |
0,99 |
1,12 |
1,27 |
26 |
30 |
0,44 |
0,57 |
0,57 |
0,52 |
0,59 |
0,64 |
0,71 |
0,76 |
0,82 |
0,89 |
|
40 |
0,54 |
0,77 |
0,71 |
0,71 |
0,80 |
0,88 |
0,88 |
0,90 |
0,96 |
1,15 |
|
65 |
0,66 |
0,90 |
0,93 |
0,90 |
0,90 |
0,90 |
0,88 |
0,90 |
0,97 |
1,08 |
39 |
25 |
0,37 |
0,49 |
0,60 |
0,62 |
0,60 |
0,65 |
0,72 |
0,76 |
0,82 |
0,87 |
|
35 |
0,54 |
0,70 |
0,73 |
0,72 |
0,73 |
0,82 |
0,88 |
0,93 |
0,98 |
1,05 |
|
70 |
0,79 |
1,21 |
0,92 |
0,59 |
0,62 |
0,66 |
0,85 |
0,98 |
1,05 |
1,15 |
В основу теории залож ены уравнения Гельм гольца: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
— |
для |
воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д 9 о — |
Уоф о = |
° ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
— для |
слоя |
|
облицовки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д Ф , — |
|
|
= о. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6 .4 .9 ) |
|||
где Vo — |
постоянная |
распространения |
|
в воздухе; |
V i — |
постоянная распростра |
|||||||||||||||||||
нения |
в |
материале. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н а |
основе этой теории |
уравнение относительно |
неизвестной постоянной |
рас |
|||||||||||||||||||||
пространения Г |
|
в ка на л е |
з а п и |
A Ù |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ш ется в следую щ ем |
виде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
__ _____i_ __\---------- |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГоУо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Krs-TttgK P -Tfo |
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
___ 1_____ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
+ |
|
|
Т Т Л |
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(6 .4 . Ю ) |
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|||
где №0 — |
волновое |
со п р оти вл е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1— |
' |
,г : |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
||||||||||||||
ние во зд уха ; Wt — |
волновое со |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
противление материала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
П р и |
[ Г | <£ | V J |
| |
уравнение |
60 |
|
|
|
' |
/ |
Т |
|
У |
Щ |
|
|
|
|
|
|||||||
(6.4 .10) |
переходит |
в |
уравнение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
(6 .4 .8 ) . И ны м и |
словам и, |
теория |
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
/ |
60мм |
||||||||
|
|
|
У |
|
|
/ |
\ / |
> |
? |
\V L < |
|||||||||||||||
сл оисто -неоднородного |
во л но |
'40 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
УУ |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
вода более полно описы вает |
|
У |
' ) |
|
|
|
\ |
|
l |
|
|
||||||||||||||
процессы, |
происходящ ие |
при |
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|||||||||||||||
распространении |
зв у ко в ы х волн |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
в облицованны х |
|
'ка н а л а х и дает |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
более |
точны е |
результаты |
при |
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
расчете глуш ителей . Н а рис. 6.10 |
о |
|
|
|
|
|
10' |
|
|
20 |
|
40-Ю2 f9/U |
|||||||||||||
приведены |
результаты э кс п е р и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
мента |
и |
расчета |
по |
ф ормулам |
Рис. |
6.10. С равнение |
|
методов |
расчета за ту |
||||||||||||||||
(6.4.8) |
|
и |
(6.4.10) |
|
за туха ни я |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
ха н и я |
в облицованном канале. |
|
|
||||||||||||||||||
в канале, облицованном пороло |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
-п о |
формуле |
(6 .4 .1 0 );---------------- по |
фор- |
||||||||||||||||||||
ном с dt = |
20 мм. |
|
|
|
|
муле |
|||||||||||||||||||
Расчет |
по ф ормуле |
(6.4.10) |
(6.4.8); |
X |
— ькспериментальные |
данные. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
пригоден |
п р а кти ч е с ки |
д л я |
всех |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
материалов |
и ко н с т р у к ц и й |
пластинчаты х |
гл уш ителей. |
|
Д л я |
расчета |
необхо |
||||||||||||||||||
димы данны е а ку с ти ч е с ки х параметров материалов |
W1 и |
у х. Н екоторы е из |
н и х |
||||||||||||||||||||||
приведены в табл. 6 .1 . Расчет |
по уравнению |
(6.4.10) |
довольно |
слож ен и вы |
|||||||||||||||||||||
полняется |
на Э В М |
[5 ]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
П рим енив теорию |
вычетов к |
разлож ению на простейш ие дроби |
членов у р а в |
||||||||||||||||||||||
нения (6 .4 .10), |
м о ж но по л учи ть |
зн ачи тел ьно -уп р ощ ен ны й м атематический |
а п |
||||||||||||||||||||||
парат для |
расчета за ту х а н и я з в у ка в |
ка н а л а х . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
И ско м а я п о стоянная |
распространения |
Г тогда |
определится к а к |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= i / A _ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6 .4 .1 1 ) |
|||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с 2 _ |
В + |
V В2 — 4АС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s0 — |
|
|
2А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А= |
<7е2; |
|
S = |
pi + |
p0e2-|-GAv</î; |
С = |
Ро Ayd-l; |
|
е2 - т |
|
|
|
|
|
G = - - r (Po + Pi); |
= |
P» = <WoYe; |
*-N} oo
Р ис. |
6.11. С равнение за ту х а н и я в канал е с ячеи |
||||||
стой (2) и |
спл ош но й (1) |
о б л и ц о вко й ; |
а — мате |
||||
риал |
В Т -4 С |
то л щ ино й |
dj = |
20 мм, с |
разны м и |
||
возд уш ны м и |
зазорам и |
rfB, |
мм ; |
б — |
поролон, |
||
|
d 4 = |
20 мм, с разной д ли но й |
ячеек 1г. |
Когда толщина звукопоглощающего материала равна половине воздушного
зазора d0 = dlt формулы (6.4.11) |
получают еще более простой вид: |
|
||
sg = |
— E + V E 2 — D, |
(6.4.12) |
||
где |
|
р |
З ^ Г иу0Ay |
|
dgAy — 3 . |
|
|||
2 |
’ |
|
^ o Y o + ^ iY i' |
|
Затухание звука в канале, дБ/м, |
|
|
|
|
М = |
868,6Rer. |
|
Анализ двух последних теорий затухания звука в каналах позволяет предло жить конструкции глушителя с более сильным затуханием звука, если создать в нем такие лее условия, как в волновом импедансном канале. Слой ЗПМ делится на отдельные ячейки металлическими перегородками перпендикулярно оси волно вода (размер ячеек должен быть меньше длины волны). Экспериментально полу ченные результаты (рис. 6.11) показывают, что в области 2—5 кГц наблюдается значительное усиление затухания. По мере увеличения воздушного зазора d0 и длины ячеек / максимум затухания сдвигается в область низких частот, умень шаясь по абсолютному значению. Изменением размера ячеек можно регулировать частотную характеристику глушителей. С применением ячеистой облицовки от
крываются |
возможности получения малогабаритных пластинчатых глушителей |
с высоким |
акустическим эффектом. |
§ 6.5. ШУМ РЕДУКТОРОВ И ПУТИ ЕГО СНИЖЕНИЯ
Факторы, влияющие на шум редуктора. Зубчатый редуктор — основ ной источник шума паротурбинной и газотурбинной установок. На рис. 6.12 даны уровни звука в машинном отделении газотурбохода, замеренные на режиме полного хода. Уровни звука, равные у ГТД 98— 101 дБА, постепенно по мере при ближения к редуктору повышаются до 112— 113 дБА.
В судовой энергетике используются высокооборотные (турбинные) и малообо ротные (дизельные) редукторы. Последние особенно широко распространены
всудовых энергетических установках со среднеоборотными дизелями. В судовых ГТЗА применяются редукторы переборного типа, планетарные и комбинирован ны е— планетарно-переборные [И ]. Необходимое снижение шума редуктора — около 10—20 дБ. Уровни звука двухступенчатых судовых редукторов перебор ного типа в зависимости от их конструкции и качества изготовления колеблются
вдиапазоне 95— 110 дБА.
Основная причина шумности зубчатой передачи — погрешности изготовле ния зубчатых колес и деформация зубьев под нагрузкой. Чтобы осуществить плав ное зацепление, необходимо создать геометрически идеальное зацепление зубьев и исключить их деформацию. Полностью осуществить оба эти условия невозможно, поэтому при зацеплении зубьев имеет место неравномерная передача крутящего момента и периодические деформации зубьев, как правило, ударного "характера. Эти деформации, совпадая по частоте с собственными колебаниями колес и кор пуса редуктора, могут вызывать всевозможные резонансные явления, усиливаю щие шум редуктора [10].
Для судовых высокооборотных редукторов используют шевронные,, реже косозубые колеса, для малооборотных — косозубые и реже шевронные. По пытки создать малошумные высокооборотные редукторы с-очень точными пря мыми зубьями оказались безуспешными [20].
Шум редуктора зависит от нагрузки и от частоты вращения начальных окруж ностей колес. На рис. 6.13 дана зависимость уровня вибрации на корпусе редук торов от концентрации нагрузки по ширине венцов колес опытного редуктора [11]. По оси абсцисс отложено произведение коэффициента неравномерности распре деления нагрузки вдоль зубьев £р на номинальную удельную нагрузку Wt.
Д о с т и ж е н и е р а в н о м е р н о го распределения н а гр у з к и |
по ш и ри не венца — |
одна из |
|||
наиболее се р ье зн ы х проблем |
р е д укто р о стр о е н и я |
и |
э кс п л у а та ц и и Г Т З А . |
П р и ч и |
|
нам и п л о х о го распределения |
н а гр у з к и явл я ю тся |
о ш и б ки при |
нарезании деталей |
||
в р а щ е н и я , у п р у г а я и тепловая деф ормация ш естерен и колес, |
непараллельность |
Р ис. 6 .12 . У р о в н и з в у к а в м аш инном отделении га зо тур бо хо д а « П а р и ж с ка я ком м уна».
й у , ЗБ
Р ис. 6 .13. З ав исим о сть у р о в н я |
ви б р ац и и ко р п у с а |
р е д укто р а |
о т |
|||||
|
|
ко н ц е н тр а ц и и н а гр у з к и на зу б ь я х . |
|
|
|
|
||
и х осей вследствие деф орм ации ко р п у с а |
р е д укто р а и д р . Н а |
р ис. 6.14 схем атично |
||||||
п о ка за н ы |
наиболее |
р а сп р о стр а н е н н ы е |
п р и ч и н ы деф орм ации |
узл о в |
Г Т З А н не- |
|||
соосности |
деталей |
в р а щ е ни я в у с л о в и я х |
суд н а , вы явл енны е |
п ри |
исследовании |
|||
Г Т З А бо л ьш о го числ а к р у п н о т о н н а ж н ы х |
та н ке р о в [2 3 ]. |
Н аиболее |
вероятны е |
|||||
пр и ч и н ы : изм енение о са дки суд на и тем п е р а тур а масла в маслосбориой |
цистерне; |