---

Короткие трубки, помещаемые в перегородки между двумя камерами, акустически эффективны вместе с массой находящегося в них газа (с учетом концевых поправок) при условии, что газ неподвижен и длина труб мала по сравнению с длиной волны. Для отверстия в тонкой стенке или в перфорированной пластине эта масса, по существу, сама играет роль концевой поправки. Такие трубки и отверстия имеют низкочастотные полосовые характеристики и могут быть использованы для настройки резонансов глушителя.

Для труб, переносящих поток, резистивные свойства повышаются, в частности с падением давления в выпускном отверстии. Проходящий через перфорированную пластину поток также увеличивает удельное сопротивление этого элемента.

Специальными сужениями являются насадки Вентури, применяемые как отдельные элементы или объединяемые с перфорированными пластинами. При подходящих размерах такие элементы оказывают значительно меньшее сопротивление для постоянного потока, чем для совокупности импульсных колебаний, т.е. действуют как нелинейные элементы.

6.2.2.4 Многокамерные глушители

Отражательные глушители могут состоять из корпуса с несколькими фланцами, соединенными с источником всасывающим и выпускным каналами, и патрубков, установленных внутри корпуса. Эти патрубки формируют изменения поперечного сечения, ответвления и тупики (см. рисунок 17). Изменениями поперечного сечения являются расширения и сужения. Акустические характеристики определяются, главным образом, отношением линейного размера к длине волны . Это отношение обратно пропорционально квадратному корню из абсолютной температуры:

, (20)

где - температура газового потока в канале, К;

- температура окружающей среды, К;

- длина волны звука при температуре , м;

- длина волны звука при температуре окружающей среды , м.

1 - резкое изменение поперечного сечения; 2 - внешняя оболочка; 3 - канал с потоком

Рисунок 17 - Многокамерный реактивный глушитель

6.2.2.5 Ответвления

Если канал разделяется на ветви, отличающиеся по длине от прямого пути распространения звука на величину , то в результате интерференции в месте слияния может быть достигнута высокая степень ослабления на частотах, кратных нечетному числу частоты , где - скорость звука. Такая интерференция увеличивает отражения в некоторых узких полосах частот в точках разветвления.

Боковые ответвления, у которых длина мала по сравнению с четвертью длины волны, являются специальной разновидностью ответвлений, имеющей характеристики четвертьволновых резонаторов.

6.2.2.6 Реактивные пластины

Облицовки каналов или пластины с резонаторами, которые не демпфированы звукопоглощающим материалом, вызывают высокие вносимые потери главным образом на частотах, близких к собственной частоте резонатора (см. рисунки 18 и 19).

Рисунок 18 - Типичная зависимость вносимых потерь от частоты

пластинчатого глушителя с четвертьволновыми резонаторами

1 - пластины с резонаторами, настроенными на частоты 160 и 315 Гц;

2 - пластины с резонаторами, настроенными на частоту 40 Гц

Верхняя кривая - без глушителя, нижняя кривая - с глушителями 1 и 2, установленными последовательно

Рисунок 19 - Зависимость уровня звука от частоты на расстоянии 1 м от выпускного конца дымохода

Примечание - Поток со скоростью, превышающей 10 м/с, может изменить настройку резонаторов в сторону высоких частот вплоть до 1/3 октавы и увеличить или уменьшить демпфирование в зависимости от формы резонатора.

В зависимости от размеров шероховатости поверхностей по сравнению с длиной волны на высоких частотах ослабление становится независимым от частоты. Это несущественно для плоских резонаторов.

Результаты лабораторных измерений являются надежными при условии, если можно реально учесть влияние потока на настройку, демпфирование (увеличение или уменьшение) и регенерирование звука. Влияние температуры на поглощение обычно нельзя измерить.

Вычисления часто ограничены областью частот в непосредственной близости к собственной частоте. Учет влияния потока и шероховатости поверхности также вызывает трудности при вычислениях. На рисунке 18 эффективные шероховатости определяются, главным образом, отношением ширины бокового ответвления к длине волны.

Отражательные глушители, такие как пластинчатые/пленочные и резонаторы Гельмгольца или их сочетания, в которых поглощение звука происходит исключительно вследствие эффектов в граничном слое (условия вязкости и нагревания) или распространяющейся по конструкции вибрации, представляют особый интерес из-за их способности противостоять загрязнениям даже в случае разрушения глушителя. Этот тип глушителей из-за замкнутости их поверхности особенно пригоден для площадей с повышенными гигиеническими требованиями.

6.3 Глушители сброса

Всегда следует убедиться в том, что присоединенный к машине глушитель не снижает ее безопасность.

Глушители сброса, присоединяемые к выходным отверстиям выпускных клапанов, имеют малые размеры. Они состоят из цилиндрического элемента с поверхностью, площадь которой велика по сравнению с поперечным сечением канала (трубы) и проницаема для потока (см. рисунок 20). Подходящее сопротивление продуванию оболочки, состоящей из пористого материала или спеченного металла, обеспечивает почти равномерное распределение потока по всей площади оболочки.

1 - воздухопроницаемый материал (например, из металлокерамики или спеченного

гранулированного металла); 2 - газовая среда под высоким давлением

Рисунок 20 - Дросселирующий глушитель для пневматических систем

Такие дросселирующие глушители имеют резьбовое окончание для присоединения к трубе. В случае загрязнения их заменяют без очистки паром, моющими средствами или отжигом.

Глушители для линий выпускных клапанов повышенной безопасности проектируют как многокаскадную систему сброса давления. Это достигается применением перфорированных металлических листов, которые гарантируют допустимое возрастание давления. Конструкция должна обладать повышенной механической прочностью, так чтобы в момент сброса давления не произошло смятия или разрушения. Следует предотвращать замерзание конденсированной жидкости в глушителе. Для удовлетворения жестких требований к снижению уровня шума перфорированные пластины часто объединяют с диссипативными глушителями.

7 Методы измерений

7.1 Лабораторные методы измерений

7.1.1 Обзор

Применяют следующие методы измерений:

- лабораторные измерения для канальных глушителей в соответствии с [1];

- определение вносимых потерь глушителя в каналах без потока, лабораторный ориентировочный метод по [6];

- дополнительные лабораторные измерения для совершенствования и детального анализа канальных глушителей;

- определение вносимых потерь для глушителя машины путем измерения уровня звуковой мощности машины с глушителем и без него в соответствии с ГОСТ 31274 и ГОСТ 31275.

Метод выбирают в зависимости от области применения глушителя и цели использования полученных результатов.

7.1.2 Методы измерения в соответствии с [1]

Методы требуют больших затрат, особенно при определении вносимых потерь в присутствии потока. Поэтому для скоростей потока в воздуховодах между звукопоглощающими пластинами менее 20 м/с обычно пренебрегают эффектами, связанными с потоком.

Испытания, проводимые в различных реверберационных камерах на различных испытательных установках, будут показывать малые стандартные отклонения воспроизводимости вносимых потерь до тех пор, пока звуковое поле в глушителе будет образовано плоскими волнами. Однако трудно (вследствие разных причин) избежать возбуждения мод высших порядков вблизи частоты их возникновения и на более высоких частотах. Это может вызывать большие отклонения воспроизводимости измерений.

Лабораторные измерения обычно не позволяют экстраполировать характеристики глушителя для больших значений температур, давлений и скоростей потока.

7.1.3 Методы измерения в соответствии с [6]

Лабораторные измерения вносимых потерь без потока в малых глушителях для систем кондиционирования и вентиляции и аналогичных областей применения могут быть выполнены в соответствии с [6]. Малое стандартное отклонение воспроизводимости для измерений в различных лабораториях обеспечивают выбором размеров источника звука и испытательных каналов перед глушителем и позади него, а также размеров замещающей трубы.

7.1.4 Дополнительные измерения для канальных глушителей

Глушители с прямыми каналами или воздуховодами для газового потока могут быть детально обследованы путем перемещения микрофона вдоль канала. Этот метод позволяет установить распределение звукового давления, аналогичного показанному на рисунке 5, в частотных полосах.

Если модели глушителей построены с соблюдением подобия геометрических пропорций, принципа действия глушителей и свойств материалов (см. 6.1.1), то лабораторные измерения позволяют прогнозировать эффективность глушителей в реальных условиях. Такой метод используют для больших глушителей сложной формы, работающих в особых условиях.

7.1.5 Методы измерений для глушителей шума малых машин

Для того чтобы определить вносимые потери глушителей для малых машин, при лабораторных измерениях используют как метод свободного поля (метод измерительной поверхности по ГОСТ 31275), так и метод реверберационной камеры в соответствии с ГОСТ 31274 в зависимости от значимости и разделимости шума других машин. Метод выбирают в соответствии с требуемой точностью. Следует определить, когда нужно проводить измерения с глушителем и без него или замещать глушитель толстостенной трубой с входным и выходным поперечными сечениями, подобными сечениям глушителя.

7.2 Методы измерений на месте установки

Измерения на месте установки глушителя отличаются от лабораторных измерений следующим:

- метод измерения должен быть приспособлен для измерений на месте;

- детальные условия измерений, например число и положения точек измерений, не могут быть определены независимо от реальных условий на месте;

- преобразования измеряемых величин, таких как уровни звукового давления, в величины, характеризующие глушитель, например вносимые потери, могут быть выполнены не на основе результатов лабораторных испытаний, а только исключительно путем измерений на месте установки;

- отделение потокового шума и других факторов, ограничивающих ослабление, является трудноосуществимым;

- измерения потока, если это возможно, могут быть выполнены лишь с точностью ориентировочного метода.

Эти различия допускаются ГОСТ 31324. Заинтересованные стороны должны до начала измерений выбрать подходящий метод измерений, основываясь на некотором предварительном перечне условий, и достигнуть соглашения относительно практических значений поправок измеряемых величин. Потоковый шум рассматривают как неотъемлемое свойство глушителя, присущее ему в особых условиях применения и в этом смысле являющееся частью его характеристики ослабления. Измерения параметров потока полезны, главным образом, для выявления неоднородности распределения потока, которое может вызывать ненадлежащую работу глушителя.

Измерения по ГОСТ 31324 на месте установки могут быть выполнены с помощью перемещающегося или расположенного в фиксированных точках микрофона вдоль свободного канала или воздуховода. Это помогает выявить побочные пути распространения звука.

7.3 Методы измерения на транспортных средствах

Не существует специальных стандартов, устанавливающих требования к испытаниям глушителей на движущихся транспортных средствах.

8 Информация о глушителях

8.1 Информация, предоставляемая пользователем (потребителем)

Для определения требований, предъявляемых к глушителю, пользователь/покупатель должен, по возможности, предоставить поставщику/производителю, как минимум, следующую информацию:

a) тип машины или установки (информация относительно репрезентативных режимов работы), например:

- для поршневых машин: мощность, скорость (число оборотов) двигателя, принцип действия, последовательность искрообразования или число циклов (тактов) соответственно,

- для летательных аппаратов: мощность или объем потока и разность давлений, скорость двигателя, принцип действия, число управляющих и вращающихся лопастей на один оборот, число оборотов, форма и тип лопастей, размеры входного и выходного поперечных сечений;

b) перемещаемая среда:

- наименование,

- массовый или объемный расход,

- температура, давление, влажность, газовая постоянная или плотность,

- тип и количественные параметры загрязнений,

- материалы, допустимые к использованию для изготовления глушителя;

c) условия пространственного размещения всей установки, включая глушитель и трубопроводы (эскиз с указанием размеров);

d) требуемое ослабление в виде:

- корректированного по характеристике уровня звукового давления для заданного спектра как функции частоты или