Спосіб глушіння шумів та пристрій для його здійснення

1 Спосіб глушіння шумів, який включає глушіння шумів відомими елементами для глушіння шумів, випуском газу через сопло, яке розширюється, а також розміщеним перед соплом екранним глушником, вкритим, наприклад, з боку сопла звукопоглинаючим матеріалом, який відрізняється тим, що на боковій поверхні звуковипромінюючого струменя вихлопних газів створюють газовий шумозахисний екран з іншими параметрами газу 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що газовий екран створюють із вихлопних газів 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що газам екрана надають більшу швидкість, ніж швидкість газу основного струменя 4 Пристрій для глушіння шумів, який містить ВІДОМІ елементи для глушіння шумів, а на виході вихлопних газів - щілинне сопло, яке розширюється до виходу, а напроти сопла розміщений екранний глушник, який відрізняється тим, що всередині сопла вздовж його стінок вставлені внутрішні стінки, які утворюють із ЗОВНІШНІМИ стінками щілину, що звужується до виходу 5 Пристрій за п 4, який відрізняється тим, що внутрішні стінки вставлені вздовж щілинного сопла 6 Пристрій за п 4, який відрізняється тим, що внутрішні стінки вставлені по периметру щілинного сопла 7 Пристрій за п 4, який відрізняється тим, що початкові ділянки внутрішніх стінок можуть бути виконані газонаправляючої форми Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема двигунобудування, а саме, до способу глушіння шумів вихлопу і глушників шуму, і може використовуватися для зменшення шумів різноманітного походження, в першу чергу - шумів вихлопних газів двигунів внутрішнього згорання Найближчим по технічній суті до заявленого способу являється спосіб глушіння шумів (1, С 169-164, 2, пп 3 і 8 формули винаходу) за допомогою екранних глушників, встановлених проти трубопроводу або вихідного сопла глушника шуму, з яких виходить середовище із звуковою енергією Екранні глушники, як правило, покриті з боку дії джерела шуму звукопоглинаючим облицюванням Недоліком відомого способу є наявність звуковипромінювання в навколишнє середовище з бокової поверхні звуковипромінюючого струменю в проміжку між зрізом трубопроводу (периметром сопла) і поверхнею звукопоглинаючого матеріалу екранного глушника Найближчим по технічній суті до заявленого пристрою є глушник шуму [2], в якому випускне сопло виконане у вигляді щілини по всій ДОВЖИНІ глушника, стінки якого виконані за ЛІНІЙНОЮ і/або нелінійною залежністю з розширенням сопла в напрямку виходу газів, а напроти сопла розміщений екранний глушник Недоліком даного глушника шуму є відсутність шумоізолюючого екрану навколо струменю, який виходить з сопла газу між периметром вихідного сопла і поверхнею звукоізолюючого матеріалу екранного глушника У винаході вирішується наступна технічна задача удосконалення способу глушіння шумів та пристрою для його здійснення за рахунок екранування бокової поверхні звуковипромінюючого струменю в проміжку між периметром вихлопного сопла і поверхнею звукопоглинаючого матеріалу екранного глушника Поставлена технічна задача в частині способу вирішується за рахунок створення на боковій поверхні звуковипромінюючого струменю газового екрану з іншими параметрами, ніж у газу струменю, наприклад з більшою швидкістю 00 о (О (О 61608 Відомо [3], що для зниження шуму потоку частина його пропускається з меншою або більшою ("перевернутий" профіль швидкостей) швидкістю через ЗОВНІШНІЙ контур У випадку, коли звук рухається в шаруватому середовищі, де в сусідніх шарах різні швидкості руху середовища, в одному напрямку з рухом середовища, то відбувається рефракція звуку - загинання напрямку його розповсюдження в бік шару з меншою швидкістю [4] Оскільки нам необхідно унеможливити вихід звуку із струменю вихлопних газів, а направити його звукову енергію повністю у звукопоглинаючий матеріал, то, ВІДПОВІДНО до винаходу, потік вихлопних газів розділяють на основну (внутрішню) частину і зовнішню, яка грає роль звукоізолюючого екрану і має швидкість газів значно більшу, ніж в основної (внутрішньої) частини газів Звукові хвилі з основного (внутрішнього) потоку, які намагаються пройти через ЗОВНІШНІЙ потік з більшою швидкістю, "відбиваються" останнім всередину (ефект рефракції) і доносяться до звукопоглинаючого матеріалу екранного глушника, де і поглинаються В навколишнє середовище попадає тільки частина звукової енергії зовнішнього потоку (екрану) Враховуючи, що в екрані знаходиться незначна частина середовища в порівнянні з основним струменем, і вважаючи, що звукова енергія рівномірно розподілена по об'єму середовища, одержимо зовсім мізерне випромінювання у навколишнє середовище Поставлена технічна задача в частині пристрою вирішується тим, що всередині сопла для виходу вихлопних газів із глушника вздовж його стінок вставлені внутрішні стінки, утворюючі із ЗОВНІШНІМИ стінками щілини, що звужуються до виходу В першу чергу внутрішні стінки вставляються вздовж щілинного сопла, але можуть бути розміщені по всьому його периметру Початкові ділянки внутрішніх стінок можуть бути виконані газонаправляючої форми Спосіб здійснюється наступним чином Потік ВИХЛОПНИХ газів, пройшовши через наявні елементи глушника, поступає у вихідне сопло і входить в розміщені біля стінок щілини, які звужуються до виходу По мірі просування вздовж щілини за рахунок швидкісного напору швидкість вихлопних газів збільшується Таким чином, на виході із сопла струмінь поділений на два шари основний - малошвидкісний і ЗОВНІШНІЙ - високошвидкісний За рахунок рефракції всі звукові хвилі не нульових номерів, які "намагаються" вийти із струменю вихлопних газів в оточуюче середовище, загинаються екранним струменем назад, всередину основного струменя, досягають звукопоглинаючого матеріалу екранного глушника, яким і поглинаються В навколишнє середовище попадає тільки незначна частина звукової енергії газового екрану На фіг 1 представлена вихідна частина глушника, на фіг 2 - винесення І на фіг 1 Глушник 1, наприклад реактивний, містить вихідне щілинне сопло, яке виконане у вигляді щілини по всій довжині глушника, стінки якого виконані за ЛІНІЙНОЮ і/або нелінійною залежністю з розширенням сопла в напрямку виходу газів При цьому стінки 2 і 3 розміщені вздовж глушника, а 4 і 5 (не показана) - поперек Всередині сопла розміщені внутрішні стінки поздовжні - 6 і 7 та поперечні 8 і 9 (не показана) Напроти щілинного сопла розміщений екранний глушник, який складається із корпусу 10 і звукопоглинаючої вставки 11, наприклад плити із базальтового волокна Для збільшення напору газу в ЩІЛИНІ, а відтак - його швидкості на виході початкові ділянки внутрішніх стінок 6, 7, 8, 9 можуть бути виконані газонаправляючої форми (фіг 2) Процес остаточного шумоглушіння після виходу вихлопних газів із основних елементів глушника відбувається наступним чином Основна маса вихлопних газів входить в сопло між внутрішніми стінками 6, 7, 8, 9 Тут відбувається різке розширення сопла, а значить — різке падіння швидкості газів, яка на виході із сопла уже незначна Частина вихлопних газів заходить в щілини між ЗОВНІШНІМИ! внутрішніми стінками вихлопного сопла Оскільки ширина щілин по ходу газів зменшується, напір нових порцій газу заставляє попередні порції у звуженні щілини рухатися все швидше Це приводить до того, що на виході із щілин швидкість газу значно більша, ніж перед входом в сопло В самому ж соплі, як ми уже згадували, швидкість на виході значно менша, ніж на вході Тому різниця в швидкостях вихлопних газів основного струменю і газового екрану досить значна Отже, за рахунок ефекту рефракції ті із звукових хвиль, які намагаються вийти із основного струменю назовні в оточуюче середовище, повертаються всередину, і практично вся звукова енергія основного струменю поглинається звукопоглинаючим матеріалом екранного глушника Література 1 Алексеев С П , Казаков А М , Колотилов Н Н Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении - М Машиностроение, 1970 -208с 2 Спосіб глушіння шумів та пристрій для його здійснення Деклараційний патент України №31715А, МКВ F01N1/08 Бюл "Промислова власність", 2000, №7-ІІ, с 1 175 3 Кузнецов В М , Мунин А Г Шум соосных струй Изотермические струи «Акустический журнал», 1978, том 24, вып 6, С 878-886 4 Чернов Л А Акустика движущейся среды Обзор «Акустический журнал», 1958, том 4, вып 4, С 299-306 61608 Фіг. І Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119