Способ гашения звуковых волн в различных средах
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 2003915
Автор: Альпин
Текст
(в) ВЫ КТЕН ПАТЕНТ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПБ САНИ(76) Альпин Александр Яковлевич(54) СПОСОБ ГАШЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛН 8РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ(57) Сущность изобретения: гашение звуковых волнв различных средах осуществляют за счет тренияколеблющейся среды о стенки узких каналов, обра -зованных между кольцами или пластинами в одномили нескольких пакетах, при наличии или отсутствиистационарного потока среды. При этом увеличивают градиент звуковой (колебательной) скорости непосредственно у стенок каналов путем того, что ипи и) 2 ОО 3915 С 1 обеспечивают плавное по высоте искривление звуковых волн, или для волн, движущихся в противоположных направлениях с разностью фаз, близкой к 2 П, создают в пакете соседние каналы с различными коэффициентами прохождения, или увеличивают вязкость среды между пластинами и располагают за пакетами среду с акустическим сопротивлением меньшим, чем у Среды перед пакетами. а также разделяют указанные среды эластичными звуко- прозрачными оболочками, или длину каналов в каждом пакете выполняют равной или меньшей длины ядра стационарного потока на входном участке канала. 3 зл.ф - лы, 14 ип.5 10 15 20 25 ЗО Изобретение относится к машиностро- ени 5 О и может быть использовано для гашения звуковых волн в различных средах,Известен способ гашения звуковых волн, в котором при турбулентном движении потока в канале. используется искривление фронта звуковой волны в пограничном слое этого потока и получен положительный эффект при направлении скорости потока против направления движения звуковой волны,Недостатками этого способа являются; - очень большие скорости потока для получения существенного положительного эффекта в гашении звуковых волн, Эта приводит к большим гидравлическим потерям потока;- даже при больших скоростях потока для палученйя эффекта в гашении необходимо выполнять хотя бы у одной из поверхностей канала специальное звукапоглощаощее покрьггие, "отсасывающее" акустическую энергию;- из-за того, чта переменные скорости потока по высоте канала при турбулентном движении вазника 5 ат талька 8 пограничном слое, искривление фронта звуковой волны также возникает только в этом слое, а не во всем сечении канала. Поэтому эффект искривления фронта и, соответственно, отклонения звуковых лучей ат осевого направления используется галька в незначительной части сечения канала;- такой сособ может быть использован только при движении потока,Известен способ гашения звуковых волн, который осуществляют за счет трения колеблющейся среды о стенки узких каналов, образованных между кольцами или пластинами в одном или нескольких пакетах при наличии или отСутствии стационарного потока среды.Недостатком этого способа является то, что в нем для увеличения эффективности гашения звуковых воли требуется уменьшение высоты каналов, чта повышает гидравлическое сопротивление стационарному потоку, удорожает и утяжеляет конструкции устройств, а также способствует засорению каналов,Целью изобретения является повышение его эффективности даже при увеличении высоты каналОв,Цель достигается тем, что увеличивают градиент звуковой (колебательной) скорости непосредственно у стенок каналов (обобща ощий признак) путем того, чта или обеспечивают плавное по высоте каналов искривление фронта звуковых волн (первый общий альтернативный признак), или для волн, движущихся в противоположных направлениях с разностью фаз, близкой к 2 л; создают в пакете соседние каналы с различными коэффициентами прохождения (второй общий альтернативный признак), или увеличивают вязкость среды между пластинами и располагают за пакетами среду с акустическим сопротивлением меньшим, чем у среды перед пакетами, а также разделяют указанные среды эластичными звуко- прозрачными оболочками (третья группа альтернативных признаков), или длину каналов в каждом пакете выполняют равной или меньшей длины ядра стационарного потока во входном участке канала (четвертый Общий альтернативный признак),В свою очередь, указанные альтернативные признаки заявляемого способа, обобщенные тем, что все они увеличивают градиент звуковой скорости или по всей высоте каналов, или непосредственно у стенок, или в центральной части каналов могут быть достигнуты слецующими путями(частные признаки);- с целью снижения гидравлическогосопротивления стационарному потоку искривление фронта звуковой волны создают с помощью эффекта рефракции, для чего плавно по всей высоте каналов изменяют осевуа составля ющуо стационарной скорости г 1 отока путем того, что вь 5 бира 5 от среднюю стационарную скорость Оср из условия образования в каналах ламинарнаго потока и принимают высоту каналов и, их длину т,при скорости звука с из условия 40 - для образования высоких градиентовзвуковой скорости по высоте каналов непосредственно у их стенок как при совпадении направлений стационарного потока и звуковой волны, так и при их несовпадении кана- "5 лы у. соседних пакетов смещают друготносительно друга;- для искривления фронта звуковой волны плавно изменя 5 ат скорость звука по Высоте каналов. для чего изменяют плотность и жесткость или только жесткость среды по высоте каналов, а по их длине плавно изменяют жесткость и плотнось так, что на входе и выходе из каналов обеспечивают их равенство соответствующим . параметрамокружающей среды;- для создания переменной по высотеканалов жесткости последние заполняют эластичной сплошной или пористой средой, имеющей акустическое сопротивление при 2003915мерно такое же, как у среды перед пакетами, и переменную жесткость по высоте каналов;- для создания переменной плотности по высоте каналов последние заполняют эластичной сплошной или пористОй средой, имеющей акустическое сопротивление примерно такое же, как у среды перед пакетами; и переменную плотность по высоте каналов;- для создания в соседних каналах различных коэффициентов прохождения для волн, движущихся в противоположных направлениях со смещением по фазе, близким к 2 л, выполняют каналы в пакете в виде конфузоров и диффузоров, чередующихся между собой, или устанавливают дополнительные пластины поочередно во входных и выходных частях соседних каналов.Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает. что заявляемый способ гашения звуковых волн отличается от известного следующими общими существенными признаками:- условиями, при которых (обобщающий признак) увеличивают градиент звуковой (колебательной) скорости непосредственно у стенок каналов путем того, что (общие .альтернативные признаки);- или обеспечиват плавное по высоте кагналов искривление фронта звуковых волн;- или для волн, движущихся в противоположных направлениях с разностью фаз, близкой к 2 л, создают в пакете соседние каналы с различными коэффициентами прохождения:- или увеличивают вязкость среды между пластинами и располагают за пакетами среду с акустическим сопротивлением меньшим, чем у среды перед пакетами, а также разделяют указанные среды эластичными звукопрозрачными оболочками;- или длину каналов в каждом пакете выполняют равной или меньшей длины ядра стационарного потока во входном участке канала. Заявляемый способ также отличается от известного частными существенными признаками;- условиями, что с целью снижения гидравлического сопротивления стациона рному потоку, искривление фронта звуковой волны создают с помощью эффекта рефракции, для чего плавно по всей высоте каналов изменяют осевую составляющую стационарной скорости потока путем того, что выбирают среднюю стационарную скорость- условием, что для образования высо 10 ких градиентов звуковой скорости по высо 25 40 45 50 15 20 30 35 Оср из условия образования в каналах ламинарного потока и принимают высоту каналов и, их длину г, при скорости звука с изусловия те каналов непосредственно у их стенок как при совпадении направлений стационарного потока и звуковой волны. так и при их несовпадении, каналы у соседних пакетов смещают друг относительно друга;- условиями, что для искривления фронта звуковой волны плавно изменяют скорость звука по высоте каналов, для чего изменяют плотность и жесткость или только жесткость среды по высоте каналов, а по их длине плавно изменяют жесткость и плотность так, что на входе и выходе из каналов обеспечивают их равенство соответствующим параметрам окружающей среды;- условиями, что для создания переменной по высоте каналов жесткости последние заполняют эластичной сплошной или пористой средой, имеющей акустическое сопротивление примерно такое же, как у среды перед пакетами, и переменную жесткость по высоте каналов;- условиями, что для создания в соседних каналах различных коэффициентов прохождения для волн, движущихся в противоположных направлениях со смещением по фазе, близким к 2 л; выполняет каналы в пакете в виде конфузоров идиффузоров, чередующихся между собой, или устанавливают дополнительные пластины поочередно во входных и выходных частях соседних каналов, Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна",Известны технические решения, в которых способ гашения звуковых волн в различных средах осуществляют за счет трения колеблющейся среды о стенки узких каналов, образованных между кольцами или пластинами в одном или нескольких пакетах, при наличии или отсутствии стационарного потока среды.Однако в этих технических решениях не даны указанные выше условия, необходимые для увеличения эффективности гашения звуковых волн при сохранении или увеличении высоты каналов.Это позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию "существенные отличия", 2003915На фиг. 1 изображены различные кривые изменения звуковой (колебательной) скорости и ее градиенты по высоте каналов; на фиг, 2 изображен фронт звуковых волн, плавно искривленный по высоте канала; на Фиг, 3 изображена схема искривления фронта звуковых волн в каналах, возникающего вследствие эффекта рефракции; на фиг. 4 изображена схема искривления фронта звуковых волн в каналах, возникающего вследствие изменения скорости звука по их высоте; на Фиг,5 изображена схема каналов со смещением их осей у соседних пакетов и распределение звуковой скорости по высоте каналов; на фиг, 6 а, б показана картина интерференции прямой и отраженной от расположенной за пакетами стенки волн, смещенных по фазе на величину, близкую к 2 к при одинаковых и различных в соседних каналах коэффициентах прохождения для волн, движущихся в противоложных направлениях; на фиг. 7 изображены соседние каналы в пакете, выполненные в виде конфузоров и диффузоров; на фиг, 8 показана установка дополнительных пластин поочередно во входных и выходных частях соседних каналов; на фиг, 9 изображено устройство, в котором реализуется способ увеличения колебательных скоростей и их градиентов по высоте каналов.за счет расположения за пакетами среды с малым акустическим сопротивлением; на фиг. 10 а, б показано увеличение у стенок градиентов звуковой скорости по высоте каналов за счет выбора длины каналов, меньшей или равной длине ядра стационарного потока во входном участке канала.Фиг. 1 соответствует обобщающей технологии, согласно которой увеличивают градиент звуковой колебательной) скорости ипи по всей высоте каналов, или непосредственно у стенок, или в центральной части каналов.На фиг; 1 кривая 1. - параболическое распределение звуковой скорости по высоте, которое образуется ка низких частотах в неподвижной среде и соответствует минимальному гашению звуковых волн, как зто имеет место у прототипа. Кривые 3 и 4 - формьг распределения звуковой скорости по высоте, соответствующие (как это будет пока 3 вно ниже) более эффективному гашению звуковых волн, Градиент 2 звуковой скорости равен тангенсу угла между нормалью к кривой колебательной скорости и осевым направлением. На фиг, 1 градиенты 2 показаны в точках, расположенных непосредственно у стенки канала, Кривая 3 имеет наибольший градиент 2 колебательной скорости у стенки каналов, следовательно, приэтом обеспечиваются максимальные: трение среды о стенки каналов при колебательном движении среды, активные потери звукового давления в канале и.гашение звуковых волн, Кривая 4, хотя и имеет минимальный градиент колебательной скорости непосредственно у стенок каналов, однако при этом образуется высокий градиент 5 этой скорости в центральной части и обеспечиваются высокие внутренние потери на трение между слоями среды при ее колебательном дцижении, что повышает рассеивание акустической энергии, а также увеличивает реактивное акустическое со 10 противление и отракащую способность канала, Кроме того, такая форма кривой создает предпосылки для повышения градиента колебательной скорости у стенки канала в следующем пакете при его смещении 20. относительно первого Соответствующее кривым 3 и 4 на фиг, 1 увеличение градиента звуковой (колебательной) скорости по высоте каналов в заявляемом способе достигается с помощью четырех общим альтернативных технологий.Согласно первой общей технологии обеспечивают плавное по высоте канала искривление фронта звуковых волн, Стрелкой 30 1 на фиг. 2 указано направление движений фронта звуковой волны. Линия 2 - фронт волны плоский, Копебательные скорости при этом на низких частотах соответствуют кривой 1 на фиг. 1. Кривая 3 - фронт волны движется выпуклостью вперед, Кривая 4 - фронт волны движется вогнутостью вперед. Одна из последних кривых соответствует кривой 3 на фиг, 1, а другая - кривой 4 на фиг. 1, указанные на фиг, 2 искривления 40 фронта звуковых волн и соответствующие увеличения градиентов колебательных скоростей, показанные на фиг. 2 искривления фронта звуковых волн и соответствующие увеличения градиентов колебательных скоростей, показанные на Фиг, 1, обеспечиваются двумя частными альтернативными технологиями, приведенными ниже.Первая частная технология заключается в том, что искривляют Фронт звуковых волн с помощью эффекта реФракции. Нв фиг. 3 50 стрелками 1 и 2 соответственно показаны направления распространения волн, совпадающих и противоположных направлению стационарного потока. имеющему распределение скорости в по высоте канала, соответствующее кривой 3. Нв входе 4 волны 1 в канал - фронт волны плоский, При отсутствии стационарного потока волна 1 за время 1 пройде расстояние ст (где с - скорость звука) и Фронт этой волны 5 также останетсяплоским. При наличии на линии 6 стационарного потока, имеющего скорость о, волна 1 пройдет расстояние (с + о)т, А на оси канала, где скорость пройдет расстояние (с + Омакс)т, В итоге Фронт волны 1 через время т при его движении в канале и при наличии стационарного потока будет иметь форму 7. Аналогично волна 2 за время т пройдет расстояние (с - ц)т и будет иметь форму 8, Звуковые лучи волн 1 и 2 будут проходить по линиям соответственно 9 и 10 примерно перпендикулярно фронту этих волн в каждом сечении канала. Распределение звуковых скоростей 3 и 4 (фиг, 1) по высоте каналов возникает при искривлении фронта звуковых волн, как это показано на фиг. 3.Поэтому для обеспечения максимальных градиентов колебательных скоростей необходимо создавать отклонение звуковых лучей и соответственно искривление фронта звуковых волн по всему сечению канала; В заявляемом способе это обеспечивается плавным изменением осевой составляющей стационарной скорости потока путем того, что выбирают среднюю ста- ЦИОНдРНУЮ СКОРОСТЬ Оср ИЗ УСЛОВИЯ образования в каналах ламинарного потока. Это соответствует докритическим числам Рейнольдса, Кроме того, для обеспечения указанных максимальных градиентов необходимо создавать в каналах кривизну фронта волн не меньшую определенной величины, что достигается путем принятия высоты каналов и, их длины г при скорости звука с из условия 5 10 15 20 2.5 30 35 40 45 50 55-0,05, сп Указанное условие обеспечивает величину отношения среднего искривления фронта 11 звуковой волны в конце канала к его высоте- не меньшую 0,05. Эта величина является минимальной для обеспечения повышения эффективности гашения звуковых волн вследствие искривления их фронта,Ввиду того. что в заявляемом способе увеличениеградиентов колебательных скоростей достигается не за счет уменьшения . высоты каналов, а за счет искривления фронта звуковых волн и при этом еще обеспечивается ламинарный поток, достигается эффект повышенного гашенйя звуковых волн при сохранении ипи увеличении высоты каналов и соответствующее уменьшение гидравлического сопротивления стационарному потоку. Это является важным, например, если применять заявляемый способ для реализации его в глушителях шук 1 а выхлопа двигателей внутреннего сгорания,Для того, чтобы при искривлении фронта звуковых волн образовывались высокие градиенты звуковой скорости по высоте каналов непосредственно у их стенок как при совпадении направлений стационарного потока и звуковой волны, так и при их несовпадении, то, в дополнение к первой частной альтернативной технологии, каналы у соседних пакетов смещают друг относительно друга, В частности, достигают смещения каналов путем смещения их осей, как это показано на фиг, 5. Если, например, в соответствии с сочетанием направлений стационарного потока и звуковой волны распределение колебательной скорости по высоте верхнего канала будет соответствовать кривой 1, которая имеет минимальный угол 2 между нормалью и осевым направлением, т. е. минимальный градиент звуковой скорости по высоте канала непосредственно у стенки, то благодаря смещению осей каналов в соседних пакетах угол 3 и соответствующий градиент звуковой скорости у кривой 1 непосредственно у стенки каналов . соседнего пакета будет максимальным, т. е, благодаря смещению осей каналов будет достигаться необходимый эффект, Кроме того, при этом на входе во второй пакет возникает повышенное сопротивление и создается отраженная волна, которая в первом пакете уже будет иметь распределение звуковой скорости по высоте канала, соответствующее кривой 4, имеющей большой градиент звуковой скорости у стенки канала. Если сочетание направлений стационар- МОГО потока и звуковой волны таково, что уже в первом пакете будет создаваться распределение звуковой скорости по высоте канала. как это изображено кривой 4, то эффективность способа будет достигаться за счет высокого градиента (соответствующего углу 5) звуковой скорости непосредственно у стенок каналов первого пакета.При отсутствии стационарного потока такое искривление фронта звуковой волны может быть достигнуто путем того (вторая частная технология), что плавно изменяют скорость звука по высоте каналов (см. фиг.4, кривая 1). Если на линии 2 скорость звука равна с, то за время т волна от входного сечения пройдет расстояние с. У стенки канала, где скорость звука максимальна и равна серакс. волна пройдет расстояние (серакст), а в центре канала, где скорость звука минимальна, - расстояние (сми т), В результате фронт волны будет иметь форму 3.Изменение скорости звука по высоте канала обеспечивают за счет изменения плотности и жесткости или только жесткости среды по высоте каналов, а по их длине плавно изменяют жесткость и плотность так, что на входе и выходе из каналов обеспечивают их равенство соответствуюйцим параметрам окружающей среды,В свою очередь, для создания переменной жесткости по высоте каналов последние заполняют эластичной сплошной или пористой средой, имеющей акустическое сопротивление примерно такое же, как у среды перед пакетами, и переменную жесткость по высоте каналов.Для создания переменной плотности по высоте каналов последние заполняют эластичной сплошной или пористой средой, имеющей акустическое сопротивление примерно такое ке, как у среды перед пакетали, и переменную плотность по высоте каналов.Вторая общая альтернативная технология предназначена для увеличения градиента звуковой скорости по всей высоте каналов и заключается в том, что для волн, движущихся в противоположных направлениях с разностью фаз, близкой к 2 л; создают в пакете соседние каналы с различными коэффициентами прохождения, На фиг, б показана карина интерференции волн - прямой и о 1 раженной, например, от расположенной за пакетами жесткой стенки. Если стенка расположена вблизи пакетов, то отраженная волна, имеющач длину существенно большую, чем расстояние между стенкой и рассматриваемым сечением 3 каналов, будет смещена по фазе относительно падающей нэ величину, близкую к 2 Уй.На фий. ба рассматривается процесс интерференции волн 4 и 5, а также 6 и 7, при котором коэффициенты прохождения в каждом канале для прямой и отраженных волн равны, как это имеет место в известных способах. Прямая волна 4 находится в фазе, как частный случай, при котором в сечении 3 образуется ее максимальная колебательная скорость Оизкс В результате интерференцли в сечении 3 прялой волны 4 с отракенной волной 5, смещенной по фазе на величину, близкую к 2 л по сравнению с прямой волной, в этом сечении образуетея колебательная скорость ц 1, существенно меньшая, чем Оь 1 кс. Аналогично, прямая волна 5, находящаяся в произвольной фазе, при интерференции с отраженной волной 7 образует в сечении 3 колебательную скорость Ог, также существенно меньшую, чем О 1 макс Таким образом при одинаковых коэффициентах прохождения, как зто имеет20 25 30 35 9, и наоборот - в верхнем канале коэффициент прахакдения для отраженной волны 10 будет меньше, чем для отрахенной волны 11 в нижнем канале, Ниже будут даны две частные технологии (третья и четвертая), с помощью которых мокет быть реализовано это различие в коэффициентах прохождения. При указанном различии в коэффициентах прохождения в результате интерференции волн 8 и 10 в верхнем канале образуется в сечении 3 колебательная скорость О, а в нижнем кэнале соответственно при ИнтерФеренции волн 9 и 11 - колебательная скорость О"1. При этом О 1иО 1 существеннобольше,чем О 1,аследовательно, при различных коэффициентах прохождения в соседних каналах градиенты звуковой скорости у стенок каналов также будут большими. Таким образом в заявляемом способе при этих условиях эффективность гашения звуковых волн будет больше, чем в известных,Чтобы создать в соседних каналах различные коэффициенты прохождения дляволн, движущихся в противоположных направлениях со смещением по фазе, близким к 2, выполняют каналы в пакете в виде конфузоров 1 и диффузоров 2. как это показано на фиг. 7 (третья частная технология), или устанавливают дополнительные пластины 1 и 2 поочередно во входных и выходных частях соседних каналов, как это показано нэ фий, 8 четвертая частная технология).Третья общая альтернативная технология заключается в том, что увеличивают колебательные скорости и их градиенты в каналах за счет того, что располагают зэ пакетами среду с акустическим сопротивлением меньшим, чем у среды перед пакетами, и увеличивают вязкость среды между пластинами.На фий. 9 показано устройство, где реализуется зта технология, В пространстве, ограниченном стенками 1, расположена среда 2. В этой среде распространяются место в известных решениях, в каналах для волн, движущихся в противоположных направлениях и смещенных по фазе на величину, близкую к 2 тй, имеет место существенное уменьшение величин колебательных скоростей и их градиентов, а, следовательно, и эффективности гашения звуковых волн.На фиг, 2 б в двух соседних каналах коэффициенты прохокдения в каждом канале не одинаковы для волн, движущихся в противополокных направлених. Предположим, что. например, в верхнем канале для прямой волны 8 коэффициент прохождения будет15 больше, чем в нижнем - для прямой волны10 15 20 25 30 35 40 звуковые волны, которые необходимо гасить, Акустическая энергия этих волн, как и всякая энергия, стремится распространяться по пути наименьшего сопротивления. Поэтому если в каких-либо местах пространства у стенки 1 расположить среду 3 с акустическим сопротивлением меньшим, чем у среды 2 например, если среда 2 - вода, то вреда 3 - воздух; или, если среда 2 - воздух, то среда 3 - гелий), и междусредами 2 и 3 расположить пакеты 4, то акустическая энергия, устремляясь к среде с меньшим акустическим сопротивлением, создаст увеличенные колебательные скорости в каналах между пластинами пакетов, Для дополнительного увеличения эффекта гашения звуковых волн каналы заполняют средой с вязкостью большей, чем у среды 2, но с акустическим сопротивлением примерно таким же, как у последней среды. Например, если среда 2 - вода, то зазоры между пакетами можно заполнить маслом Т, Для исключения перемешивания различных сред их разделяют эластичными звукопрозрачными оболочками (например, из резины).Если давление в среде 2 изменяется в процессе эксплуатации, то среда 3 может уменьшаться в обьеме и поэтому за пакетами располагают компенсирующий объем 5 среды 2 и соединягот этот объем каналами б с основным пространством, где расположена среда 2.Четвертая общая альтернативная технология обеспечивает увеличение градиента звуковой скорости непосредственно у стенок каналов за счет того, что длину каналов в кажщдом пакете выполняют равной или меньшей длины ядра стационарного потока во входном участке канала. На фиг. 10 а показан канал в пакете. длина которого больше длины ядра стационарного потока. Распределение колебательных скоростей в той части канала, где имеется ядро 1 потока, соответствует кривой 2. Изменение колебательной скорости происходит только на той части высоты канала. где имеется пограничный слой. Поскольку в этом месте толщина пограничного слоя 3 меньше, чем в остальной части канала, где.нет ядра потока, то изменение скорости здесь происходит более резко и угол 4 между нормалью к этой кривой и осевым направлением непосредственно у стенки канала и соответствующий градиент звуковой скорости будет больше, чем для кривой 5, соответствующей распределению колебательных скоростей по высоте канала, где толщина пограничного слоя равна половине высоты канала, Следовательно, эффективность гашения звуковых волн во входной части канала, длина которой меньше или равна длине ядра потока б, будет больше. чем на такой же длине в остальной части канала, Поэтолгу, если каггал и, соответственно, весь пакет разделигь на части на два или более пакетов), как это показано на фиг, 10 б. и длина каждой части канала будет равна или меньше длины ядра потока, то эффективность гашения звуковых волн в этих пакетах будет больше. чем в одном, изображенном на Фиг. 10 а, и ил 1 еющем такую же общуго длину.Применение предлагаемого способа гашения звуковых волн в различных областях техники обеспечивает по сравнению с существующими способами следугощ ге преимущества.Использование способа повышения градиента звуковых скоростей путем искривления фронта звуковых волн с помощью эффекта рефракции, а также слгещения канэпов у соседних пакетов позволит существенно снизить гидравлическое сопротивление в глушителях шума. применяемых, например, в автомобилях, системах воздушной вентиляции и трубопроводах. При этом эффективность глушения шума будет повышена.Использование способа повышения градиента звуковых скоростей при искривлении фронта звуковых волн с помощью изменения скорости звука по высоте каналов путем изменечия по этой высоте плотности и жесткости или только жесткости среды позволит повысить эффективность шумозаглушающих устройств, применяелгых для различных производсгвенных помещений,а также в трубах вентиляции и других системах, где отсутствует движение стационарного потока в каналах,Использование способа повышения градиента звуковых скоростей путем образования в соседних каналах в пакете различных значений коэффициентов прохождениядля волн, движущихся в противоположных направлениях и имеющих разность фаз, близкую к 2 тг, обеспечивает высокую эффективность щелевых шумозаглушающих панелей для помещений, систем вентиляции и для других объектов при установке этих панелей вблизи стенок.Использование способа повышения градиента звуковых скоростей путем расположения за шумозаглушающим устройством среды с акустическим сопротивлениемменьшим, чем у среды перед ним, обеспечивает повышение эффективности таких устройств; устанавливаемых, например, вжидких средах,Использование способа повышения градиента звуковых скоростей в шумозаглу2003915 нии их для глушения шума в выхлопных трубах автомобилей, в трубопроводах энергетических установок и других системах.(56) Реллей, Теория звука, М., ГИТТЛ, 5 1955, с. 319-324. 1, СПОСОБ ГАШЕНИЯ ЗВУКОВЫХВОЛН В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ, заключающийся в том, что гашение звуковых волносуществляют за счет использования трения колеблющейся среды о. стенки узкихканалов, Образованных между кольцамиили пластинами по меньшей мере одногопакета, размещенного в среде, при наличии или отсутствии стационарного потокасреды в каналах, отличающийся тем, чтовоздействуют на среду и на звуковые оолны. изменяя геометрические параметрыили насыщение каналов, увеличивают градиент звуковой скорости непосредственноу стенок каналов путем того, что или обеспечивают плавное по высоте каналов искривление фронта звуковых волн спомощью эффекта рефракции путем того,что плавно по всей высоте каналов изменяют осевую составляющую стационарнойскорости потока среды, создавая в каналах 30ламинарный стационарный поток среды сосредней стационарной скоростью Оср ипринимая высоту каналов й, их длину 1 прискорости звука о среде С из условия35ЮсрО 1где Оср - средняя стационарная скоростьпотока среды в канале, м/с;Ь - высота каналов, м;4 п1- длина каналов, м;С - скорость звука в среде, м/с,или обеспечивают плавное по высоте каналов искривление фронта звуковой волны спомощью плавного изменения скорости 45звука по высоте и длине каналов за счетсоответствующего изменения плотностиили жесткОсти среды, или для звуковыхВОлн, дВижущихся о противоположных направлениях с разностью фаэ, близкой к 2 л,50создают в пакете соседние канали с разшающих устройствах за счет оыбора длины каналов в каждом пакете, равной или меньшей длины ядра стационарного потока во входном участке каналов, увеличивает .эффективность этих устройств при применеФормула изобретения личной и чередующейся через один канал величиной акустического сопротивления для каждой иэ звуковых волн, движущихся в одинаковом направлении, и каждый канал создают с различной величиной акустического сопротивления для звуковых волн, движущихся в различных направлениях, или увеличивают вязкость среды между пластинами пакетов, располагая за пакетами среду с акустическим сопротивлением меньшим, чем у среды перед пакетами, и разделяя указанные среды эластичными зоукопрозрачными оболочками, или длину каналов в каждом пакете выполняют не более длины ядра стационарного потока во входном участке канала.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при искривлении фронта звуковой волны как при совпадении направлений стационарного потока среды и звуковой волны, тэк и при их несовпадении, каналы у соседних пакетов смещают друг относительно друга.3. Способ по п,1, отличающийся тем, что для создания переменной по высоте каналов плотности или жесткости среды каналы заполняют эластичной сплошной или пористой средой с акустическим со-, противлением таким же, как у среды перед пакетами, и с переменной плотностью или жесткостью по высоте каналов,4. Способ по п,1, отличающийся тем, что для создания в соседних каналах различных сопротивлений для звуковых волн, движущихся в противоположных направлениях, выполняют соседние каналы в пакете в виде конфузороо и диффузоров или в Одном из соседних каналов устанавливают дополнительные пластины или кольца только во входной его части, э в другом- только в выходной, 2003915
СмотретьЗаявка
05000508, 08.07.1991
Альпин Александр Яковлевич
МПК / Метки
МПК: F16L 55/033
Метки: волн, гашения, звуковых, различных, средах
Опубликовано: 30.11.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/13-2003915-sposob-gasheniya-zvukovykh-voln-v-razlichnykh-sredakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ гашения звуковых волн в различных средах</a>
Предыдущий патент: Армированный шланг
Следующий патент: Способ аварийного ремонта протяженного трубопровода
Случайный патент: Способ получения производных 1, 8-нафтиридина 1