Способ экспериментального определения оптимальных параметров акустического поглотителя

Сфез Сфветскик Сециаектичесвив Республик(51)М, Кл,з0 01 И 29/00 6 10 К 11/02 с присоединением заявки Йо -Госуврстаеииый комитет СССР яо едвм изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам исследования акустическихсвойств материалов.Известен способ экспериментального определения оптимальных параметров поглощающих материалов методом аккустического моделирования, основанюм на измер ении распределения амплитуд колебаний давления в газовом тракте с установленням на нем акустическим поглотителем 11 .Основными недостатками известного способа являются необходимость изготовления большого числа вариантов, 15 что удорожает и удлиняет сроки доводки изделия, воэможность при моделировании соблюдения в полной мере всех критериев подобия, граничных условий и свойств источника звука объекта мо делирования,Трудности автоматизации процесса отыскания оптимальных параметров акустического поглотитела в связи с необходимостью экспериментальной уста новки при смене поглотителей.Известен также способ экспериментального определения оптимальных параметров акустИческого поглотителя 21 аосредством воздействия звуковыми 30 колебаниями газа на образец и последующего контроля изменений звукового давления. При проведении измерений этим способом, обычно в трубе интЕрферометра, на одном конце трубы устанавливается излучатель звука, а на другом - опытный образец - отдельный элемент или система элементов исследуемого акустического поглотителя. При .этом в трубе возбуждается плос- . кая звуковая волна, падающая по нор"мали к образцу. При сложении падающей и отраженной от него волн, в трубе интерферометра возникает стоячая волна давления . Измеряя микрофоном распределение измерения звукового давления по длине трубы интерферометра,вычисляют основную энергетическую характеристику испытуемого образца - коэффициент поглощения. Акустический поглотитель, образец которого по данным испытаний имеет наибольшее значе" ниепринимается за оптимальный. Недостатком применения интерферен-, ционного способа является то, что определение оптимальных параметров поглотителя производится в условиях, принципиально отличающихся от натурных; при нормальном падении звуковойволна, а отсутствии среднего потокаИ ТеДеЭто приводит к значительному снижению точности экспериментальногоопределения оптимальных параметров.акустических цоглотителей. Необходи)мость последовательного испытаниябольшого числа образцов различныхконструктивных вариантов акустичес.ких поглотителей значительно удорожает и удлиняет время измерение впроцессе отыскания оптимальных параметров акустических поглотителей,Целью изобретения является разработка способа, позволяющего существенно повысить точность и сократитьвремя измерений при экспериментальномопределении оптимальных параметровакустических поглотителей,Поставленная цель достигается тем,что в способе экспериментального определения оптимальных параметровакустического пбглотителя посредствомвоздействия звуковыми колебаниямигаза на образец и последующего контроля изменений звукового давления од"новременно измеряют колебания скорости газа на входе в образец пркизменении его акустических характеристик, и по максимуму акустическоймощности, поглощаемой, образцом, определяют оптимальные параметры акустического поглотителя.На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ. Устройство содержит трубу интерферометра (или магистраль натурноного объекта) - 1, образец 2 акустического поглотителя, с подвижнымпоршнем Э и измеряемым объемом резонансной полости 4, нить термоанемо метра 5 для измерения колебаний скорости на входе в образец 2, чувствительный элемент б для измерения колебаний давления также на выходе в образец 2 (например, таблетка из пьезокерамики), усилитель 7 и термоанемометр 8.Способ состоит в следующем, образецакустического поглотителя 2 устанавливается на магистраль натурного объ. екта 1,Объект выводится на режим работы,при котором в магистрали объекта 1возникают звуковые колебания газа,воздействующие на образец 2. При этомпомимо измерений колебаний звуковогодавления на входе в образец 2 с помощью, чувствительного элемента б одновременно дополнительно производятизмерение колебаний скорости газатакже на входе в образец с помощьюнити термоанемометра 5.Изменяя акустические характеристики образца 2 например, путем перемещения поршня 3 и измерения объемарезонансовой полости 4) следят завеличиной акустической мощности, поглощаемой образцом, пропорциональной интегральному усредненному значениюпроизведения сигналов на выходе усилителя 7 к термоанемометра 8, которые,в свою очередь, соответственно пропорциональны колебаниям давления искорости газа на входе в образец 2.Фиксируют оптимальные значенияакустических параметров образца 2,соответствующих максимальному значению эФфектквной акустической мощности, 0 отбираемой кз Системы образцом.Во найденным указанным способомоптимальным. значениям акусткческих .параметров образца проектируется поглотитель, предназначенный для ослабления (или подавления) колебаний в 15 магистралях натурного объекта.Повьиаение точности достигается засчет того, что оптимизация параметров поглотителей может производиться 20 не только вмодельных, но и в натурных условиях при полном соблюдениирежимных параметров, граничных условий, свойств источника звука и акус-тического поля натурного объекта,для которого проектируется акустический поглотитель. Сокращение времениизмерений при данном способе достигается за счет того, что оптимизацияпараметров акустического поглотителяпроизводится с использованием обраэЗ 0 ца с изменяемыми акустическими характеристиками по конечному выходномупараметру - величине акустическоймощности, отбираемой образцом из системы.35При использовании предлагаемогоспособа отпадает необходимость изготовления большого числа вариантовопытных акустических поглотктеЛей, 40 что значительно удешевляет и сокращает время доводки изделий.Изобретение может найти применениев проектных институтах и КБ, вани" 45 мающихся борьбой с производственнымишумами, в частности при проектировании теплоэнергетических установок.Формула изобретения50Способ экспериментального опредЕления оптимальных параметров акустического поглотителя посредством воздействия звуковыми колебаниями газана образец и последующего контроляизменений звукового давления, отличающийся тем, что с целью повьааенияточности и сокращения времени измерений, одновременно проводят измерения 60 колебаний скорости газа на входе вобразец прк изменении его акустических характеристик и по максимумуакустической мваности,.поглощаемойобразцом, определяют оптимальные па раметры акустического поглотктеля.871059 Составитель В.ШоровТехред Л.Пекарь Корректор Ю.Макаренк Редактор о Подгп.сное 427/16 Тирах 910 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/к иал ППП ффПатент 1, г. Ухгород, ул. Проектна Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Руденко А.Н Эпштейн В.Л., Косоротиков Ф.Я Жемурадов А.П. Иследование элементов звукопогловцающих конструкций, Технический отчет В 7440, 1974, с. 35-40. 2.Писаревский Н.Н., Голубкова Л.В. . Экспериментальная установка для измерения характеристик звукопоглощающим конструкций интерференционньи методом при высоких уровнях звукового давления, Сборник фТруды ЦАГИфе, вып.1806, 1976с. 54-73 (прототип).,