4.7.6. Глушители
При распространении шума по трубопроводам, воздуховодам, каналам, через технологические отверстия в звукоизолирующих конструкциях широко применяют глушители.
Глушители шума должны преграждать путь шуму, не препятствуя в то же время перемещению рабочей среды. Это требование во многом определяет выбор возможной конструкции глушителя.
Глушители бывают абсорбционными, реактивными и комбинированными. Абсорбционные глушители содержат звукопоглощающий материал, переводящий звуковую энергию в тепло. Реактивные отражают звуковую энергию обратно к источнику.
Абсорбционный глушитель
Простейший абсорбционный глушитель представляет собой канал круглого или квадратного сечения, облицованный звукопоглощающим материалом (рис. 4.10, а).
Рис. 4.10. Глушители абсорбционного типа:
а – трубчатый; б – пластинчатый, в – камерный;
1 – звукопоглощающий материал; 2 – перфорированная оболочка или сетка
Для сокращения длины глушителя за счет повышения его эффективности в канале устанавливают звукопоглощающие пластины, разбивая его тем самым на ряд отдельных каналов меньшего поперечного сечения (рис. 4.10, б).
Благодаря внутренней вязкости воздуха, заключенного в порах материала глушителя, энергия колебаний частично преобразуется в тепловую. Толщина слоя облицовки стенок канала h зависит от спектра шума, типа облицовки и приближенно принимается равной
(4.37)
где f – частота заглушаемого звука, Гц.
Практически h выбирается равной 30 мм для высоких частот и до 150 мм для низких.
Эффективность ΔL абсорбционного глушителя можно, оценить по формуле
,
(4.38)
где f(α) – условный коэффициент звукопоглощения облицовки глушителя, зависящий от коэффициента звукопоглощения облицовки (табл. 4.9); l – длина канала; k – коэффициент, зависящий от формы и размера канала.
Для канала круглого сечения k = 4,4/d; d – диаметр канала глушителя, м; для канала прямоугольного сечения k = 1,1 П /S, П, S – периметр и площадь поперечного сечения канала.
Таблица 4.9
Условный коэффициент звукопоглощения f(α)
|
α |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
f(α) |
0,1 |
0,2 |
0,35 |
0,5 |
0,65 |
0,9 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
4,0 |
Реактивный глушитель
В глушителях реактивного типа поглощение звука происходит вследствие образования «волновой пробки», затрудняющей прохождение звука на некоторых частотах из-за инертности массы воздуха в трубках или отверстиях. Этот вид глушителей применяют для подавления шума с ярко выраженными дискретными составляющими.
Реактивный глушитель в виде камеры расширения, связанной с воздуховодами, представлен на рис. 4.11.
Рис. 4.11. Однокамерный реактивный глушитель
Геометрические размеры камеры связаны соотношением
,
(4.39)
где lк, l – длина камеры и канала воздуховода, м; dк, d – диаметр камеры и канала воздуховода, м; f – частота заглушаемого звука, Гц.
Эффективность глушителя можно оценить следующим образом:
.
(4.40)
Глушитель может состоять из нескольких камер, что повышает его эффективность.