3.3 Реактивные глушители
Среди реактивных глушителей различают камерные, резонансные и интерференционные глушители.
Неравномерность частотной характеристики и наличие полос пропускания являются типичными признаками реактивных глушителей.
Камерный глушитель представляет собой расширенный участок магистрального воздуховода с установкой в нем поперечных перегородок из расчета создания скорости воздушного потока порядка 5 - 8 м/сек. Длина перегородок и значение угла определяются опытным путем (проверкой уровня шума и расхода воздуха) с помощью временно устанавливаемых фанерных листов. Для получения большего эффекта глушения внутренняя поверхность расширенной части воздуховода и поверхность перегородок покрываются звукопоглощающими материалами.
Главными недостатками камерных глушителей являются высокие дополнительные аэродинамические сопротивления из-за внезапных расширений и сужений, а также необходимость расширения канала в месте установки. Это не позволяет использовать камерные глушители на больших энергетических газовоздухопроводах.
Реактивные глушители камерного типа часто используются для снижения шума паровых выбросов энергоустановок и поршневых компрессоров. Здесь допускаются значительные гидравлические потери, а выхлопные каналы имеют относительно небольшие диаметры.
Другим типом реактивных глушителей являются резонансные глушители. Частотная характеристика этих глушителей имеет ряд узких полос заглушения вблизи собственных частот резонатора. Одиночный резонатор Гельмгольца (рис. 4, а) представляет собой полость, соединенную горлом (трубкой l) с газовоздухопроводом. При возбуждении в резонаторе собственных колебаний звуковая энергия проходящей волны затрачивается на преодоление инерционности массы газа в горле и упругости газа в полости.
Рисунок 4 Схемы резонансных глушителей: а) — резонатор Гельмгольца; б) — однокамерный концентричный резонатор; в) — система резонансных отростков.
Одиночный резонатор Гельмгольца редко используется для борьбы с шумом. Более часто используют концентричные резонаторы, которые образованы при помощи камеры, концентрично расположенной по отношению к трубопроводу, и равномерно распределенных отверстий (рис. 4, б).
Для увеличения затухания иногда используют многокамерный концентричный резонатор, составленный из одинаковых не очень длинных камер.
Другую группу резонансных глушителей представляют акустические фильтры в виде присоединенных к газовоздухопроводу четвертьволновых резонансных отростков (см. рис. 4, в).
Частотная характеристика заглушения резонансного отростка имеет вид острых пиков на резонансных частотах. Теоретически затухание на резонансных частотах должно достигать бесконечности, однако экспериментальные значения не превышают 40 дБ.
Резонансные глушители типа одной четвертой волны в настоящее время используются для снижения шума тягодутьевых машин в газо- воздухопроводах.
Для заглушения неизменной во времени интенсивной низкочастотной составляющей можно использовать интерференционный глушитель в виде ответвления от основного газовоздухопровода. Длина ответвления должна быть больше соответствующего участка прямого канала на половину длины волны, заглушаемой тональной составляющей [3].