---

Примечание - Часто поверхностная масса непроницаемого покрытия, меньшая чем 0,033 кг/м , или пористость перфорированного покрытия, большая чем 30%, являются достаточными.

Следует удостовериться, что покрытия не приклеены к наполнителю или, в случае многослойных покрытий, к перфорированному слою, что может уменьшить подвижность.

Для улучшения ослабления на низких частотах иногда используют утолщенные покрытия или перфорированные покрытия с низкой пористостью. Частые запуск и остановка форсунок могут приводить к накапливанию влаги в газовых каналах глушителя (см. А.2.4). Полимерная фольга не может полностью предотвратить диффузию пара и допускает накапливание влаги в поглотителе, особенно при повреждении фольги.

Поглотители должны обладать механической и термической прочностью, и их форма или структура не должна изменяться вследствие вибрации в течение установленного срока службы.

6.1.2 Пластинчатые глушители

6.1.2.1 Общие положения

Факторы, определяющие акустические характеристики пластинчатых глушителей, по существу те же самые, что и для простых диссипативных глушителей, описанных в 6.1.1.

Пластинчатый глушитель обычно состоит из переходного элемента, служащего для расширения поперечного сечения канала, средней части, содержащей звукопоглощающие пластины (или дефлекторы), прохода или воздуховода для пропускания потока, второго переходного элемента, направляющего звук и поток в канал с поперечным сечением первоначальных размеров (см. рисунок 4). В специальных случаях переходные элементы на обоих концах отсутствуют, или их не считают частью глушителя, если это согласовано заинтересованными сторонами.

1 - входное поперечное сечение; 2 - переходный элемент;

3 - звукопроницаемое покрытие; 4 - звукопоглощающий материал (пластина)

Рисунок 4 - Пластинчатый глушитель

Наличие некоторого числа параллельных пластин и подходящей свободной площади способствует достижению высокого ослабления звука в соответствии с равенством (7) при малых потерях давления.

В зависимости от частотной области вносимые потери пластинчатого глушителя определяются двумя составляющими: ослаблением неоднородностями на входе и удельными потерями распространения вдоль пластин (см. рисунок 5). На низких частотах, когда диаметр присоединенного канала меньше половины длины волны и распространение мод высшего порядка подавлено, ослабление неоднородностями несущественно. На высоких частотах, когда переходный элемент допускает падение звука на пластины под случайными (произвольными) углами, ослабление неоднородностями, обычно составляющее от 6 до 10 дБ, может приводить к увеличению удельных потерь распространения.

1 - ослабление неоднородностями; 2 - удельные потери распространения

Рисунок 5 - Падение уровня звукового давления вдоль пластинчатого глушителя

Дополнительное ослабление неоднородностями эффективно для пластин, в которых изменения внутренней структуры вдоль пути распространения обычно малы.

Все соединения между стенками канала и нижними или верхними краями пластин, которые иногда выполняют в виде широких зазоров (просветов), должны быть герметически закрыты для предотвращения передачи побочного звука. Воздуховоды между пластинами и стенкой могут быть выполнены в половину ширины воздуховода между соседними пластинами. Если удается избежать уменьшения потока по боковым воздуховодам, то крайняя пластина должна быть закреплена на стенке канала.

Примечание - С акустической точки зрения крайняя пластина должна иметь половинную толщину, если ее структура однородна.

При установке неоднородных по структуре пластин, например частично облицованных, особое внимание следует уделять инструкциям по монтажу. Как правило, две пластины, образующие воздуховод, должны иметь одинаковую структуру, т.е. структура может изменяться вдоль воздуховода, но не перпендикулярно к нему.

Для обеспечения долговечности пластин, подвергающихся воздействию потока со скоростью свыше 5 м/с, следует прибегать к мерам, гарантирующим однородность потока, например к использованию выпрямителей потока. Поток через пластины в поперечном направлении может возникать из-за выдувания материала пластин, что следует предотвращать. Поэтому не рекомендуется располагать пластины сразу за сечениями, в которых сильно изменяется площадь поперечного сечения, и/или сразу за поворотами канала, в противном случае необходимо использовать направляющие стабилизаторы, обеспечивающие однородность потока.

Пластины, полностью покрытые фольгой для использования во влажной атмосфере, могут испытывать повышенное внутреннее давление (см. 5.5). Фольга может повреждаться (разрываться, трескаться) в процессе эксплуатации глушителя. Это ухудшает характеристики поглощения на высоких частотах.

Для проверки состояния и замены пластин целесообразно предоставлять к ним доступ. При проектировании глушителя необходимо предусмотреть отверстия для возможности проведения измерений. Для выполнения специальных гигиенических требований следует обеспечить извлечение пластин для их очистки.

6.1.2.2 Пластины для широкополосного ослабления

В зависимости от толщины пластин, ширины воздуховода, защитного покрытия, расстояния между пластинами и степени их загрязненности пластины с равномерным заполнением поглотителя обеспечивают ослабление в нескольких октавных полосах частот. Для низких частот высокого коэффициента поглощения достигают применением толстых пластин, тогда как для высоких частот достаточны тонкие пластины. Типичные частотные характеристики пластин глушителя изображены на рисунке 6. На низких частотах удельные потери распространения увеличиваются при возрастании толщины пластины и частоты звука. На средних частотах, где ширина канала совпадает с половиной длины волны, наблюдается максимум, значение которого обратно пропорционально значению сопротивления продувания поглотителя. Общее сопротивление продуванию потоком, перпендикулярным к пластине, не должно существенно превышать 2 кН·с/м . На высоких частотах, для которых ширина канала или расстояние между пластинами значительно превосходит половину длины волны звука, удельные потери распространения становятся очень малыми.

Сопротивление продуванию слоя покрытия: 1 - 0 кН·с/м ; 2 - 0,2 кН·с/м ; 3 - 0,4 кН·с/м .
Толщина пластины	0,2 м.
Ширина воздуховода между пластинами	0,2 м.
Удельное сопротивление продуванию изотропного поглотителя	12 кН·с/м .

Рисунок 6 - Зависимость удельных потерь распространения от частоты для пластинчатого глушителя

Примечание - Влияние пылевых отложений или плотно облегающего пористого покрытия моделировано с помощью специального сопротивления продуванию слоя покрытия.

Влияние толщины пластин показано на рисунке 7. Когда пластины перекрывают одну и ту же часть поперечного сечения канала (т.е. отношение ), толстые пластины незначительно улучшают характеристики глушителя на низких частотах, обеспечивают умеренное ослабление на средних частотах и минимальные удельные потери распространения на высоких частотах. Для того чтобы улучшить поглощение на низких частотах за счет высокочастотного ослабления, применяют облицовочные покрытия с увеличенной поверхностной массой (см. рисунок 8).

Толщина звукопоглощающих пластин : 1 - 0,15 м; 2 - 0,2 м; 3 - 0,3 м.
Удельное сопротивление продуванию изотропного поглотителя	12 кН·с/м .
Сопротивление продуванию слоя покрытия	0,2 кH·c/м .

Рисунок 7 - Зависимость удельных потерь распространения от частоты для глушителя

с пластинами разной толщины и шириной воздуховодов между пластинами, равной толщине пластин

1 - пластины без покрытия; 2 - пластины с перфорированным

покрытием; 3 - пластины с частичным покрытием

Рисунок 8 - Зависимость вносимых потерь от частоты для глушителей с обычными

пластинами, полученная по результатам измерений при лабораторных испытаниях

При выборе и оптимизации пластинчатых глушителей для низкочастотного ослабления особое внимание следует уделять материалам наполнителя, покрытия и внутреннему секционированию (каркасу) пластин. Для улучшения ослабления на высоких частотах ширина воздуховодов должна быть уменьшена, а секционированные пластины следует размещать вдоль канала со смещением в поперечном направлении. Обе эти меры приводят к увеличению потерь давления. В то время как смещение обеспечивает дополнительное ослабление менее 6 дБ, потери давления могут удвоиться (см. рисунок 9).

0,75 м; 0,1 м; 1-4 - варианты расположения пластин;

0,1 м; 0,2 м; 5 - направление потока

Рисунок 9 - Экспериментально полученные зависимости вносимых потерь от частоты

и коэффициент потери давления для различных вариантов расположения пластин

Примечание - Значения , превышающие 40 дБ, зависят от побочного шума.

Отмеченного уменьшения ослабления на высоких частотах можно ожидать при условии наличия прямой видимости между входным и выходным отверстиями глушителя.

Загрязнение пластин в общем случае приводит к ухудшению ослабления на средних и высоких частотах.

6.1.2.3 Потери давления

Потери полного давления, вызываемые глушителем [см. равенство (2)], являются решающим фактором при выборе пластин и ширины воздуховодов. Они включают в себя потери давления на входе, выходе и вдоль глушителя в воздуховодах между пластинами. Для выбора глушителя должны быть известны допустимые потери полного давления. В случае однородного безвихревого потока на входе глушителя и канала с постоянным поперечным сечением оценка потерь давления на обоих концах глушителя может быть получена с использованием коэффициента потерь давления (по отношению к произвольному сечению канала):

, (10)

где - форм-фактор со стороны входа глушителя; для прямоугольных пластин 1; для полукруглого входного профиля 0,1;

- форм-фактор со стороны выхода глушителя; для прямоугольных пластин 1; для полукруглого выходного профиля 0,7 (слабое влияние);

- ширина воздуховода, м;

- толщина пластины, м.

В целом потери давления увеличиваются как квадрат отношения . Фрикционные потери увеличиваются с ростом отношения длины пластины к поперечному гидравлическому сечению, которое пропорционально ширине воздуховода . Для звукопоглощающих пластин с перфорированным покрытием или без него коэффициент потери давления , обусловленный трением, можно оценить по формуле

. (11)

Значение 0,025 является типичным для половины коэффициента трения звукопоглощающих пластин.

Тем не менее, для того чтобы обеспечить потери давления в допустимых границах, пластины не должны быть слишком толстыми, а ширина воздуховодов не должна быть слишком малой.

Для сравнения с измерениями при лабораторных испытаниях в соответствии с [1] потери полного давления вычисляют по формуле

. (12)

Примечание - Условия измерения по [1] приводят к 0 [см. равенство (2)].

6.1.2.4 Влияние потока на ослабление и генерацию звука

Поток со скоростью вплоть до 20 м/с испытывает сильное диссипативное ослабление в воздуховоде.

Поток может влиять на рассеяние звука в пластинчатых глушителях двумя способами. Во-первых, скорость звука различается для входного и выходного направлений. Во-вторых, неоднородность профиля скорости вызывает эффект рефракции. Оба эффекта зависят от числа Маха , и ими можно пренебречь для 0,05.

Более важным является регенерация звука потоком. Потоковый шум, измеряемый при лабораторных испытаниях, характеризуется уровнями звуковой мощности, непосредственно связанными со скоростями потока. Эти уровни имеют отношение к безвихревому входному потоку глушителя. Если эти условия не выполняются при испытаниях на месте установки глушителя, например вследствие конструкции всасывающего канала, могут наблюдаться повышенные значения уровней потокового шума.

Уровень звуковой мощности, излучаемой глушителем, не может быть меньше уровня звуковой мощности потокового шума. Ослабление, измеренное на месте, часто оказывается меньше измеренного при лабораторных испытаниях, которое определяют без учета потокового шума. Оценка октавного уровня звуковой мощности потокового шума может быть определена по формуле

, (13)

где - величина, зависящая от типа глушителя и частоты, дБ;

- скорость потока в наиболее узком сечении глушителя, м/с;

- скорость звука в среде, м/с;

- число Маха ( );

- статическое давление в канале, Па;

- площадь наиболее узкого поперечного сечения, м ;

- среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц;

- максимальный поперечный размер канала, м;

- пространственный масштаб, характеризующий высокочастотную спектральную составляющую потокового шума, м;

1 Вт.

Уровень звуковой мощности потокового шума изменяется с температурой в соответствии с приближенной зависимостью . Для гладкостенных диссипативных пластинчатых глушителей, используемых в тепловом, вентиляционном и кондиционирующем оборудовании, приближение задают значениями 58 дБ, 0,02 м. Для данного случая график зависимости, определяемой формулой (13), изображен на рисунке 10; корректированные по характеристике уровни звуковой мощности для поперечного сечения канала площадью 1 м вычисляют затем по формуле