книги / Справочник по судовой акустике
..pdf§
22
ао
| |
gо
н
са
Pu
>»
Н
со
S о. cfl
К
со m <У
а
■
А
5
с_
х я
It
Ï3
5 *
£ «
g S « *
Я
О
СО
Отвлеченные уровни шума Ь0ф0, дБ, элементов воздухопроводов, арматуры и оборудования судовых систем вентиляции
и кондиционирования воздуха
|
|
|
|
|
|
Частоты октавных |
полос, |
Гц |
|
||
Элементы, |
|
арматура |
|
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
|
4000 |
|
|
|
|
|
2000 |
8000 |
||||||
Прямолинейный воздухо- |
77 |
56 |
37 |
24 |
11 |
3 |
. — 5 |
— И |
|||
провод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воздухопровод с поворо- |
77 |
59 |
38 |
26 |
13 |
5 |
—3 |
— 11 |
|||
том 30° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же с поворотом 60° |
81 |
66 |
45 |
31 |
16 |
6 |
— 2 |
—9 |
|||
То же с |
|
поворотом |
90° |
83 |
68 |
51 |
36 |
20 |
7 |
— 1 |
—9 |
Приточный тройник, |
от- |
88 |
72 |
53 |
41 |
26 |
9 |
— 3 |
— 11 |
||
ветвление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
То же, проходной канал |
81 |
69 |
51 |
36 |
21 |
6 |
— 4 |
- 1 1 |
|||
Сепаратор угловой |
|
92 |
73 |
64 |
46 |
34 |
22 |
11 |
— 1 |
||
Клапан угловой |
|
82 |
74 |
67 |
, 48 |
40 |
23 |
15 |
—7 |
||
Задвижка |
обыкновенная |
85 |
62 |
50 |
46 |
32 |
19 |
7 |
—7 |
||
Дроссельная заслонка |
72 |
56 |
38 |
26 |
18 |
10 |
4 |
—9 |
|||
Элиминатор |
|
77 |
63 |
57 |
47 |
41 |
36 |
30 |
21 |
||
Захлопка |
вентиляцион |
77 |
60 |
54 |
40 |
20 |
7 |
—3 |
— 11 |
||
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Головка |
грибовидная |
63 |
52 |
49 |
43 |
36 |
26 |
16 |
—6 |
||
Раструб |
концевой с |
сет |
57 |
41 |
30 |
22 |
15 |
14 |
7 |
—4 |
|
кой |
|
|
|
57 |
46 |
38 |
32 |
24 |
15 |
8 |
- 2 |
Воздухораспредели |
|
||||||||||
тель — |
жалюзи пово |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ротные |
|
|
|
64 |
52 |
42 |
40 |
35 |
29 |
18 |
6 |
Воздухораспределитель |
|||||||||||
полушаровой щелевой |
62 |
49 |
38 |
33 |
23 |
15 |
5 |
—2 |
|||
Воздухораспределитель |
|||||||||||
поворотный |
|
60 |
47 |
40 |
37 |
30 |
25 |
15 |
4 |
||
Решетка концевая |
|
Уровни шума, создаваемого в помещении воздухораспределительно-регу лирующими устройствами, рассчитывают по формуле (7.3.1), в которую вместо /,аг подставляются соответствующим образом измеренные уровни шума этих уст ройств. Следует иметь в виду, что на уровнях шума воздухораспределительнорегулирующих устройств сказывается положение встроенных в них наладочных заслонок. Данные, иллюстрирующие это, приведены на рис. 7.20.
При расположении в помещении нескольких воздухораспределителей сле дует опять-таки находить сумму вида (7.3.3). После того как рассчитаны уровни ^пом. в» £пом .с и 1пом.к» по формуле (7.3.7) определяют суммарный уровень шума который сопоставляют с допустимыми значениями. Сравнивая между собой Lnoм.в. ^пом.с и LTIOM. K» можно определить источники повышенного шума и выбрать наи более целесообразные способы его снижения.
Ослабление уровней 1 ПОм.в й 1 Пом. с чаще всего достигается установкой глу шителей в системах. Уменьшения LnoM,к можно добиться в первую очередь путем снижения скорости v перед воздухораспределителями, а также применением менее шумных воздухораспределителей. Полагая £пом.к = ^доп и решив урав-
пение (7.3.10) относительно v> можно найти скорость, при которой воздухорас пределитель практически бесшумен. Чтобы уровни шума воздухораспредели теля удовлетворяли допустимым значениям во всем диапазоне частот, необходимо принять наименьшее из восьми рассчитанных значений скорости v.
Расчет уровней шума в помещениях с транзитными трубопроводами СВ и КВ. Трубопроводы СВ и КВ, проходящие через помещения судна, являются в ряде случаев источниками повышенного шума. Расчет уровней шума, проникающего через стенки транзитного трубопровода, включает две задачи. Первая заклю-
Рис. 7.20. Октавные уровни шума на рас стоянии 1 м от воз духораспределителя ВСИ-150/200 при ра боте только второго канала и расходе воз духа 0,042 м3/с в зависимости от поло жения наладочной за слонки канала.
1 — заслонка |
открыта |
|
полностью ' (угол |
откры |
|
тия |
90°); 2 — угол откры |
|
тия |
60°; 3 — угол откры |
|
|
тия 45°. |
|
чается в нахождении уровней шума внутри трубопровода, вторая — в опреде лении звукоизолирующего эффекта стенок трубопровода. Зная уровни звуковой мощности, излучаемой вентиляционным агрегатом в систему, зависимости для определения которых приведены выше, можно рассчитать уровни шума LTp. в, дБ, создаваемого этим агрегатом в транзитном трубопроводе;
^Tp. В^ Ltf и |
Дс |
10 lg Sjpt |
где STр — площадь проходного сечения |
трубопровода, м2. |
|
Как и ранее, в зависимости от рассматриваемого участка системы вместо L^a |
||
следует принять либо L ^BC, либо £дгпаг/Сумма |
Е Ас в данном случае представляет |
потери звуковой мощности при распространении шума от агрегата до середины транзитного трубопровода.
Кроме агрегата на уровни шума в трубопроводе могут оказывать влияние его фасонные элементы и арматура, расположенные до транзитного участка трубопровода и’за ним. Их суммарный уровень LTp. с. дБ
£тр.с — 10 lg (ю 0^ + 10м и ‘ ),
где Lei и £ С2 — уровни шума, возникающего в трубопроводе при прохождении потока воздуха через элементы системы, расположенные соответственно до и после транзитного участка трубопровода, дБ.
Уровни шума Lc, дБ, рассчитываются по формуле
§
Lc = L0. 0 + m clgo + ç c l g - ^ - •
При полном открытии арматуры последнее слагаемое в. этой формуле равно нулю.
Суммарный уровень шума в трубопроводе LTp, дБ, представляется суммой
LTр = 10 lg(lO °’ ,LTP- D+ 100 ,lilP- с).
Перепад уровней шума /?тр внутри трубопровода и в заданной точке помеще ния зависит от размеров канала, от звукоизолирующих свойств его стенок и рас стояния от него до заданной точки. На основании экспериментальных данных установлено, что для цилиндрических трубопроводов /?тр, дБ,
Ятр = 10 I g E + 20 lg ôxp = 10 lg/t — 20 lg f — 20 lg rf — 10 lg 0 + 5 5 ,
a для трубопроводов с прямоугольной формой |
проходного сечения |
Ятр = 20 lg ôTp + 20 lg ртр + 10.1g Л — |
20 lg — 10 lg Ô + 17, |
где E — модуль упругости материала стенки трубопровода, Па; бтр — толщина стенки трубопровода, мм; f — частота октавной полосы, Гц; d — диаметр цилин дрического трубопровода, мм; ртр — плотность материала сетки трубопровода, кг/м3; d3— эквивалентный диаметр прямоугольного трубопровода; 0 = = arctg Uh — угол между лучами, исходящими из заданной точки помещения и проходящими через конечные точки транзитного трубопровода, рад; I — длина
трубопровода в пределах помещения, |
м; h — кратчайшее расстояние от задан |
ной точки до стенки трубопровода, м. |
|
Теперь уровень шума в заданной точке помещения Ln0M» дБ, может быть |
|
определен так: |
|
^пом = ^тр |
^тр “Ь А^пом, |
где ДL*0M — приращение уровня шума в заданной точке за счет звуковой энер гии, отраженной от поверхности помещения, дБ.
Значение AL*0M, дБ, определяется |
по |
формуле [8]: |
< о м = 101g |
|
|
где х — h/ra — безразмерное расстояние |
от |
трубопровода до заданной точки; |
г3 радиус эквивалентной сферы, площадь поверхности которой равна сумме площадей поверхностен, ограничивающих рассматриваемое помещение; « — сред ний коэффициент звукопоглощения ограждающих поверхностей.
От введенной ранее поправки ДLП0M значение AL*0M отличается тем, что
при ее определении сравниваются уровни в точках помещения и открытого про странства, удаленных от источника шума на одно и то же расстояние. Поправка же ALnoM характеризует разность-между уровнями шума в точке помещения, уда ленной от источника шума на некоторое расстояние г, и уровнем шума, созда ваемого этим же источником в открытом пространстве наг вполне определенном расстоянии от него (например, на 1 м). Значение ALnoMможет быть как положи тельным, так и отрицательным; приращение же Д1*ом всегда положительно.
Сопоставление значений перепада уровней шума # тр трубопроводов с круг лыми и прямоугольными проходными сечениями показывает, что при прочих равных условиях перепад уровней шума у цилиндрических каналов на низких частотах на 25—30 дБ выше. Это следует учитывать при выборе формы проходных сечений транзитных трубопроводов.
В тех случаях, когда уровни шума вентиляционного агрегата и путевой арматуры существенно ослаблены с помощью глушителей, шумовые характери стики транзитных трубопроводов определяются так называемым шумом турбу лентного пограничного слоя.
§ 7.4. |
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА СИСТЕМ |
|||
|
ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА |
|||
|
У р о в н и ш ум а, |
во зн и ка ю щ е го в' суд овы х пом ещ ениях п р и работе |
||
С В и К В , |
за в и с я т в п е р в ую |
очередь от ш ум овы х х а р а кте р и с ти к вёнтиляторов. |
||
А э р о д и н а м и че ски е |
парам етры ве н ти л яц и о н н ы х а гр е га то в, а |
следовательно, и |
||
у р о в н и и х |
ш ум а |
определяю тся составом, п р о тяж е н н о стью , |
разветвленностью |
систем |
и качеством и х испо л не ния . В свя зи с этим для обеспечения м алош ум ного |
р е ж и м |
а работы С В и К В следует стрем иться к более просты м по со ста ву, не очень |
разветвленны м системам . Э то п озвол яет |
использовать |
вентил яц ионны е агрегаты |
|
со ср а вн и те л ьн о невы соким и |
давлениям и, а зн ачи т, |
и менее ш ум ны е. Расход |
|
во зд уха в системе не д о л ж е н |
превы ш ать |
величин, необходим ы х для вы полнения |
са н и та р н ы х норм воздухообм ена в о бсл уж иваем ы х пом ещ ениях. Н есм отря на это, ка за л о сь бы, очевидное пр а вил о , анализ п р и ч и н повы ш енной ш ум ности в помеще н и я х судов свидетельствует о том , что в ряде случаев она обусловлена применением в системе вентил яторов и кондиционеров с завы ш енны м и аэродинам ическим и па раметрами. Т енденция завы ш ать давление и производительность вентил яцион н ы х а грегатов п р и п р о екти р о в а н и и С В и К В п р и во д и т не то л ь ко к росту уровней
ш ум а э ти х агрегатов . |
Завы ш ение д а нны х |
п о воздухообм ену в |
пом ещ ениях со |
|||||||||
пр о во ж д а е тся |
ростом |
скоростей |
д в и ж е н и я |
во зд уха в системе. Следствием |
этого |
|||||||
является |
рост |
уровней |
ш ум а, |
во зн ика ю щ е го |
в путевой арм атуре, |
элементах |
||||||
возд ухопроводов и воздухораспределителях. П рим енение ве н тил яц ио нны х |
агре |
|||||||||||
гатов с запасом по д авлению вы зы вает необходимость ус та н о в ки в С В |
и К В |
дрос |
||||||||||
се л и р ую щ и х устр о й ств , |
на ко то р ы х срабаты ваю тся его и зл и ш ки . П р и |
больш их |
||||||||||
степенях дросселирования давления ра зл ично го рода за сл о нки |
и за д в и ж ки ста |
|||||||||||
новятся |
интенсивны м и и сто чни ка м и ш ум а, |
определяю щ им и е го |
у р о в н и |
в |
поме |
|||||||
щ е н и ях |
судна . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О п ы т |
экс п л у а та ц и и |
свидетельствует, |
что |
особенно сущ ественное |
влияние |
|||||||
на ш ум овы е х а р а кте р и с ти ки судовы х систем К В о ка зы ва ю т т а к |
называемые на |
ладочны е за сл о н ки , встроенны е в воздухораспределительны е устройства и исполь зуемы е для н а стр о й ки С К В в соответствии с требуемой раздачей во зд уха по поме щ ениям . В общем случае по ло ж е ние э ти х за сл о но к м о ж е т бы ть разл ичны м и сущ е ственно отл ичаться о т п о л о ж е н и я п о л н о го о ткр ы ти я , что сказы вается на ш ум е воздухораспределителя . С пециф ика т а к и х наладочны х за сл о н о к заклю чается в том , что они р а сп ол о ж ен ы в непосредственной близости от п л о ско сти вы ход н о го отверстия на гн етател ьного трубопровода . Н а рис. 7.21 представлены данные, ха р а кте р и зую щ и е в л ия ни е д л и ны п а тр у б ка , р а спол о ж ен но го после дроссельной
за с л о н ки , на у р о в н и создаваемого ею ш ум а . В и дн о, что п о мере увел ичения |
(в не |
||||
ко то р ы х пределах) д ли ны п а тр у б ка |
сн и ж а ю тс я |
у р о в н и |
ш ум а за сл о н ки |
в |
диа |
пазоне ча сто т 125— 2000 Г ц . М о ж н о |
счита ть, что |
вл ияние |
за с л о н ки иа ш ум |
воз |
духораспредел ител я будет м иним альны м , если она отстоит от него на расстоянии
о ко л о 1 м. В ы по лн е ние этого усл овия |
|
на ряде судов обеспечило сни ж е ни е |
ш ум а |
||||||||
в ко н д и ц и о н и р уе м ы х |
пом ещ ениях на |
6 — 8 д Б на |
частотах |
125— 2000 Гц . |
|
||||||
В е н тил яц ио нны е |
а гр е га ты |
следует |
устанавливать* на ам ортизаторах, а т р у |
||||||||
бопроводы подсоединять |
к |
ни м |
через |
эл астичны е а м ортизирую щ ие п а тр уб ки . |
|||||||
Э то пре до твра ти т передачу |
зв у ко в о й |
|
ви брац ии |
ве н тил яц ио нны х |
агрегатов на |
||||||
ко р п у с н ы е к о н с т р у к ц и и |
суд н а , |
чтобы |
она не вы звала ш ум а |
в пом ещ ениях, |
уда |
||||||
л е н н ы х о т ве н ти л ято р н о й . П р и |
п р о кл а д ке трасс трубопроводов С В |
и К В следует |
|||||||||
изб егать и х п р о х о ж д е н и я через ка ю ты |
и сл уж ебны е пом ещ ения. В м естах крепле |
||||||||||
н и я к судовы м к о н с т р у к ц и я м тр убо п р о во д ы д о л ж н ы иметь |
у п р у ги е виброизоли- |
||||||||||
р ую щ и е п р о кл а д ки . |
Т р а н зи тн ы е |
у ч а с тки тр убопроводов, |
пересекаю щ их |
поме |
|||||||
щ е н и я , н у ж н о п о во зм о ж н о сти |
собирать из ц и л и н д р и ч е ски х тр у б . В ы ход ы |
вен |
т и л я ц и о н н ы х систем в атмосферу д о л ж н ы распол агаться т а к , чтобы п р о н и ка ю щ и й
через н и х |
ш у м не бы л |
на пр а вл е н на места |
отды ха, |
посты |
у п р а в л е н и я судном |
и ж и л ы е |
пом ещ ения . |
|
|
|
|
О п ы т |
э кс п л у а та ц и и |
суд о вы х систем К В |
п о ка за л , что |
наиболее ^ш ум ны м и |
|
я в л я ю тс я |
однопроводны е вы сокоскоростны е |
системы |
с д ополнительной обработ |
к о й в о зд уха в к а ю т н ы х э ж |
е кц и о н н ы х д о во д чи ка |
х со встроенны м и теплообменными |
а ппа р а та м и . Н а и м е н ьш и е |
ур о в н и ш ум а имею т |
системы К В с^ раздачей воздуха |
через в ы п у с кн ы е воздухораспределители ти п а перф орированной панели. Следует,
однако, |
иметь |
в |
ви д у, что |
ш ум овые ха р а кте р и сти ки воздухораспределителей |
|
определяются |
не |
то л ь ко |
и х |
ко н с тр у кти в н ы м и особенностями, но и скоростьк> |
|
движ ения в н и х |
воздуха . |
|
|||
Ц елесообразность прим енения глуш ителей, выбор необходимой и х эффектив |
|||||
ности и |
мест |
уста н о в ки |
в системе определяется по результатам сопоставления' |
||
уровней |
LnoM.Bi |
^пом. с и |
/.пом. к. расчет ко то р ы х приведен в предыдущем пара |
графе. О чевидно, что с пом ощ ью гл уш ите л е й м о ж но снизить уровень зв у ко в о й мощности распространяю щ егося по системе ш ум а вентиляционного агрегата, путевой арм атуры или ф асонного элемента трубопровода. Если а кустиче ски м расчетом системы установлено, что в рассматриваемом помещ ении определяющ ую*
Рис. 7.21. Ш ум овы е х а р а кте р и сти ки кр у гл о й дроссельной за сл о нки п р и частичном ее о ткр ы ти и в зависим ости о т длины п а тр уб ка после нее.
Длина патрубка: 1 — 100 мм; 2 —'250 мм; 3 — 500 мм; 4 — 1000 мм; 5 — 2000 мм.
роль во всем диапазоне частот или то л ь ко в ряде о кта вн ы х полос игр а ю т у р о в н и /•пом. в> то на п у т и п р о никн ов е ния ш ум а вентилятора в это помещение необхо димо установить гл уш ите л ь . Т а ки м ж е способом сн и ж а ю т ш ум путевы х элементов
системы.. У ста н о в ко й |
одного гл уш ител я перед воздухораспределителем м о ж но |
снизить одновременно |
ш ум вентиляционного агрегата и путевы х элементов с и |
стемы. О днако, учиты ва я сравнительно больш ую протяж енность трубопроводов СВ и К В и то, что они м о гу т проход ить через помещ ения или в непосредственной близости от н и х , в больш инстве случаев целесообразно устанавливать гл у ш и те л и
сразу за вентиляционны м агрегатом (или перед |
ним , если речь идет о всасы ва |
||
ющем уча стке системы) и в конце системы, за |
ш ум ной путевой |
арматурой. |
|
Если |
ш ум воздухораспределителя является |
преобладающ им, |
то стремление* |
ул учш ить |
условия обитаемости в помещ ении путем уста но в ки |
гл уш ителей н е |
может дать по л о ж и те л ьны х результатов. Необходимо заменить данны й во зд ухо распределитель менее ш ум ны м или ум еньш ить скорость д виж ения воздуха в т р у
бопроводе перед ним . Ч тобы |
п р и этом со хр а нить'тр е б уе м ую кратность в о зд ухо |
||
обмена, |
необходимо увел ичить |
число воздухораспределителей, о б сл уж и ва ю щ их |
|
данное |
помещение. Эффект |
от |
увеличения числа воздухораспределителей Д L K„ |
д Б , м о ж но определить по |
формуле |
AZ.K = m c I g - ^ — 101g - jp 2- ,
гд е A L K — с н и ж е н и е у р о в н я ш ум а, д Б ; v1 и v2 — |
ско р о сти п о то ка перед во зд у |
|||
хо р а спр е д е л и те л я м и соответственно до и после увеличения |
и х числа; п К1, пк2 — |
|||
ч и с л о во зд ухораспред елителей соответственно |
до |
и после |
увеличения |
и х ко л и |
чества . |
|
|
|
|
З н а ч е н и я коэф ф ициента тс даны в табл . |
7.5. |
|
|
|
У р о в н и ш ум а воздухораспределителей нельзя |
сни зи ть |
уста н о в ко й |
путевы х |
гл у ш и те л е й , п о это м у эти ур о в н и явл я ю тся естественной гр а нице й сн и ж е н и я ш ум а
в д а нно м |
пом ещ ении . |
Т а к и м |
образом , п р и выборе парам етров гл уш и те л е й , предназначенны х для |
с н и ж е н и я ш ум а ве н тил яторов, п утевой арм атуры и ф асонны х элементов тр убо пр о
водов, н у ж н о |
у чи ты ва ть не т о л ь ко требуемое ослабление его ур о вне й, но и ш умо- |
||||||||
вы е х а р а кте р и с ти ки |
н а хо д я щ и хся |
в данном |
помещ ении воздухораспределителей. |
||||||
П р и |
этом целесообразная эф ф ективность |
у с та н о в ки гл уш и те л я Д гл , д Б , м ожет |
|||||||
б ы ть |
определена из усл о вий: |
|
|
|
|
|
|||
ПрИ LnoM. к ^ ^доп |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Агл = |
Ю lg ( l 0 0>1W |
D + |
1 0 °'1LnOM- c) - L aoM. K + 10; |
||||
п р и |
LnoM. К |
Ьдоп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д гл = |
10 lg ( l 0 0 , 1 W |
“ |
+ |
100>Un“ - C ) - |
1 д 0п. |
||
|
П оследовательность |
расчета Д гл для |
гл уш ите л е й, наиболее часто прим еняе |
||||||
м ы х |
в суд о вы х С В |
и К В , п р иво д ится |
н и ж е . |
|
|||||
§ 7 . 5 . |
Г Л У Ш И Т Е Л И Ш У М А С У Д О В Ы Х С И С Т Е М |
||||||||
|
|
В Е Н ТИ Л Я Ц И И И К О Н Д И Ц И О Н И Р О В А Н И Я |
|||||||
|
|
В О З Д У Х А |
|
|
|
|
|
||
|
|
Д л я с н и ж е н и я ш ум а, |
распространяю щ егося |
по трубопроводам с у |
д о вы х С В и К В , прим еняю тся преим ущ ественно гл уш и те л и д иссип а тивн о го типа, ослабляющ ее действие ко то р ы х основано йа п о гло щ е н ии зв у ко в о й эн е р ги и ш ума
специальны м и облицовкам и, вы полняем ы м и |
из п о р исты х или в о л о кн и сты х |
зв у |
|||
ко п о гл о щ а ю щ и х |
м атериалов. В л ия ни е |
гл уш и те л я на у р о в н и |
ш ум а системы |
п р и |
|
ня то оценивать |
частотной х а р а кте р и с |
ти ко й |
эффекта от его |
ус та н о в ки , которы й |
в ка ж д о й о кта вн о й полосе частот представляется к а к разность уровней зв уко в о го
д а вл ения в одной |
и той ж е то ч ке о кол о вы хо д но го отверстия системы до и после |
|||||||||||||||||
в кл ю ч е н и я в |
нее |
гл уш и те л я |
[10] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Среди гл уш и те л е й д иссипа тивн о го ти п а наиболее просты м |
в ко н стр укти в н о м |
|||||||||||||||||
о тно ш е н и и и |
д остаточно |
эф ф ективным |
в области |
средних |
и |
в ы с о ки х зв у ко в ы х |
||||||||||||
частот |
я в л я ю тс я |
гл у ш и те л и |
ти п а зв уко п о гл о щ а ю щ е го |
п а тр у б ка |
|
(рис. |
7.22), |
|||||||||||
которы е в зависим ости от формы п р о хо д н о го сечения подразделяю тся на |
ц ил ин |
|||||||||||||||||
д рические и |
п р изм а ти че ские . |
П ом им о |
п р ям о л ин е йны х |
зв у ко п о гл о щ а ю щ и х па |
||||||||||||||
тр у б к о в в суд о вы х С В и Д В прим е ня ю тся та ко го |
ж е |
рода гл у ш и те л и , вы полнен |
||||||||||||||||
ные |
в |
виде поворотов на 90°. Схема одной из |
тр е х |
прим еняем ы х |
модиф икаций |
|||||||||||||
т а к и х |
гл уш и те л е й |
дана на рис. 7.23. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Разм еры |
п р о хо д н о го |
сечения зв у ко п о гл о щ а ю щ е го |
п а тр у б ка |
приним аю тся |
|||||||||||||
о б ы ч н о та ки е ж е , к а к у трубопроводов, |
к которы м он подсоединен, и неизменные |
|||||||||||||||||
по всей е го длине . В н у тр е н н я я перф орированная |
тр уб а |
с л у ж и т для |
уд е рж а ни я |
|||||||||||||||
зв у ко п о гл о щ а ю щ е й о б л и ц о вки в требуемом п о л о ж е н и и |
и д ля защ иты |
ее от вы ду |
||||||||||||||||
в а н и я |
п о то ко м |
в о зд уха |
(коэф ф ициент |
перф орации |
:Ы ),2 ). |
|
|
|
|
|
||||||||
Н аиболее |
часто в гл у ш и те л я х в качестве |
ветрозащ итны х |
п о кр ы ти й |
приме |
||||||||||||||
н я ю т |
н е го р ю чие |
с те кл о тка н и |
м а р о к |
3 3 -100 |
и |
Э2-80 |
и сте кл о се тку |
ЭЗ-200 |
||||||||||
(Г О С Т |
19907— 74). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р е зул ьта ты |
и с п ы та н и й , вы п о л н е нны х различны м и |
|
исследователями, |
п о ка |
||||||||||||||
за л и , |
ч то п р и |
п р о ч и х р а в н ы х |
у с л о в и я х наиболее |
эф ф ективно |
с н и ж а ю т ш ум С В |
|||||||||||||
и К В |
гл у ш и те л и , у |
ко то р ы х зв у ко п о гл о щ а ю щ и е о б л иц о вки вы полнены из р ы хл ы х |
||||||||||||||||
в о л о кн и с ты х м атериалов — т а к и х , к а к |
маты м а р ки |
В Т -4 |
из |
ш тапельного |
ка п р о |
|||||||||||||
н о в ого |
в о л о кн а |
( Т У 17 Р С Ф С Р 5232— 71), м аты |
В Т -4 с |
( Т У |
Р С Ф С Р |
17-2166— (38) |
||||||||||||
т а к ж е |
из ка п р о н о в о го в о л о кн а , маты |
А Т М -1 |
(М Р Т У |
6-11-11— 64) |
|
и I I I |
(С Т У |
651— 65 или С Т У 57/07*3— 65) |
из суп е р то н ко го |
стекловолокна . |
П лотность |
обли |
|||
цовок из |
ка п р о н о во го |
в о л о кна |
реком ендуется |
40— 60 |
к г /м 3, а |
матов из |
суп е р - |
то н ко го |
стекл овол окна |
— 15— 25 к г /м 3. |
|
|
|
|
|
Э ксперим ентально |
установлено, что п р и |
толщ ине |
звукопоглощ аю щ ей об |
||||
л ицовки |
50 мм обеспечивается эффективное ослабление ш ум а С В и К В и м о гу т |
Рис. 7.22. К о н с т р у к т и в ная схема гл уш и те л я ти п а звукопогл ощ аю щ его п а тр у б ка .
Î — фланец; 2 — перфори
рованная труба; |
3 — звуко |
поглощающая |
облицовка; |
4 — кожух. |
|
использоваться |
гл уш и те л и приемлемых для судовы х условий габаритов. В н а * |
стоящее время та ка я толщ ина о бл ицовки п ринята в качестве стандартной в судо вых гл уш и те л я х (типа зв уко по гл о щ а ю щ е го п а тр уб ка ), изготовляем ы х по норм а* лизованным чертежам .
Рис. 7.23. |
К о н с тр у кти в н а я |
схема |
призм атического гл у ш и |
|
теля ти п а зв укопогл ощ аю щ его п а тр уб ка , вы полненного в виде |
||||
поворота |
(обозначения |
те |
ж е, что |
на рис. 7.22). |
Ч астота fin* Гц, |
на которой |
проявляется |
м аксим ум ослабления ш ум а з в у к о |
поглощ аю щ им п а тр уб ко м , связана с размерами его проход ного сечения и то л щ и ной о бл ицо вки из ры хл о во л о кни сто го материала эм пирической ф ормулой
11200
fт —
|
4*S0 |
|
К Ч 4 * |
’ |
|
|
где dr = |
— гид равл ический |
диаметр |
проход ного |
сечения гл уш и те л я |
||
П |
||||||
|
|
|
|
П — соответственно |
||
см; боб — толщ ина .звукопоглощ аю щ ей облицовки, см; 5 0 и |
||||||
площ адь |
и периметр п р о ход но го |
сечения гл уш ител я . |
|
Используя частоту fmв качестве нормализующей величины, можно на осно вании экспериментальных данные получить обобщенную частотную характери стику эффекта от установки глушителя типа звукопоглощающего патрубка с об лицовкой из рыхловолокнистого звукопоглощающего материала.
Исследование частотных характеристик глушителей с различной относитель ной (выраженной в калибрах) длиной показало, что затухание звуковой энергии
.в них происходит неравномерно. Наиболее эффективно работают первые три
.калибра глушителя (длина одного калибра равна гидравлическому диаметру dr [10]), поэтому такая длина принята в качестве основной для глушителей типа звукопоглощающего патрубка. Дальнейшее увеличение длины глушителя со провождается замедлением темпа роста его эффективности. Ослабление шума глушителем‘Агл. к. дБ, при длине его, не превышающей пяти калибров, доста точно хорошо передается эмпирической формулой
Агл. к = Агл1 ( I 4“ 3 lg Кгл)»
где АГЛ1 — ослабление шума первым калибром глушителя, длина которого в ка либрах /СГл ^ 5 , дБ; Кгл = — длйна активной части глушителя, на ко торой расположена звукопоглощающая облицовка.
Данные о значениях Агл х в зависимости от безразмерной частоты flfmприве
дены в табл. 7.7.
Таблица 7.7
Ослабление шума первым калибром глушителя типа звукопоглощающего патрубка с облицовкой из волокнистого материала
Ослабление шума Агл j, дБ, при безразмерной частоте f/fm
облицовки, |
мм |
0,125 |
0,25 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
|
0,062 |
||||||||
25 |
1 |
1 |
2 |
4 |
8 |
4 |
3 |
3 |
3 |
50 |
1 |
1,5 |
3 |
6 |
10 |
6 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
^ 100 |
1 |
2 |
4 |
8 |
12 |
8 |
4 |
3,5 |
3,5 |
Неравномерность затухания шума связана с изменением характера звуко вого поля по мере его распространения вдоль глушителя. Если в начале глуши теля преобладает суммарная энергия быстрозатухающих нормальных волн высо ких номеров, то после третьего калибра начинает доминировать энергия слабо затухающей основной волны, фронт который7как бы скользит вдоль поверхности звукопоглощающей облицовки. Расхождение в скоростях затухания волн раз личных номеров [б] и обусловливает неравномерный вклад разных участков глушителя в общую его эффективность. После прохождения через первые пять калибров глушителя в шуме остается практически только основная волна, темп затухания которой сохраняется постоянным по всей длине глушителя. Стабили зация характера звукового поля в глушителе на участках, лежащих после пер вых трех-четырех калибров, приводит к тому, что затухание шума, приходящееся на один калибр, становится постоянной величиной. Эффект от установки глу шителя ДГЛ( к, дБ, длина которого превышает пять калибров, может быть опре делен по формуле
Агл. к == ЗАГЛ1 Дгл. о (7Сгл б),
где Агл. о — ослабление одним калибром глушителя основной нормальной
волны, дБ.
Для глушителей с облицовками толщиной 50 мм из рыхловолокнистых ма
териалов значения |
Дгл. 0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Безразмерная |
частота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f/fm ........... |
0,062 |
0,125 |
0,25 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
|
Ослабление шума Агл, 0» |
0,5 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
2,0 |
||
дБ |
|
0,5 |
Приведенные данные позволяют определять частотные характеристики эф фекта от установки глушителей типа звукопоглощающего патрубка с облицов ками из волокнистых материалов — матов ВТ-4, ВТ-4с и ATM-I.
В последние годы в судовых глушителях в качестве звукопоглотителя стали применять полиуретановый эластичный самоз атухающий поропласт марки ППУ-Э-40-1,2, выпускаемый по МРТУ 6-05-1150—68. По сравнению с волокни-
Рис. 7.24. Сопостав ление эффективности звукопоглощающих патрубков с проход ным сечением 100Х Х130. мм длиной три калибра и звукопогло щающей облицовки толщиной 50 мм из матов марки ВТ-4 (/) и поропласта ППУ-Э-40-1,2 (2).
стыми звукопоглотителями поропласт является более технологичным материалом. Кроме того, он более стоек к воздействию потока и не требует ветрозащитных покрытий. Однако в диапазоне средних частот эффективность звукопоглоща ющего патрубка с облицовкой из поропласта значительно меньше, чем у такого же глушителя с облицовкой из волокнистого материала (рис. 7.24). Данные, харак теризующие ослабление шума звукопоглощающими патрубками с облицовкой из поропласта, приведены в табл. 7.8. Данные для цилиндрических глушителей
Таблица 7.8
Эффект от установки звукопоглощающего патрубка, дБ, с облицовками из поропласта толщиной 50 мм
|
|
Длина |
|
|
Частоты октавных |
полос, |
Гц |
|
||
Вид |
глуши |
|
|
|
||||||
|
теля, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глушителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
калиб |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
|
|
рах |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цилиндри |
|
.3 |
3 |
5 |
9 |
12 |
15 |
16 |
16 |
14 |
ческий |
|
5 |
3 |
8 |
15 |
20 |
20 |
20* |
20 |
15 |
Призмати |
|
3 |
4 |
6 |
8 |
9 |
11 |
13 |
13 |
12 |
ческий |
|
5 |
4 |
9 |
14 ; |
17 |
17 |
17 |
19 |
13 |
с удовлетворительной степенью точности характеризуют эффективность глушите лей с диаметрами проходных сечений 100—200 мм. Для определения частотных характеристик ослабления шума цилиндрическими глушителями длиной три калибра}Дгл 3, дБ, с облицовками из поропласта толщиной 50 мм и с диаметрами 50—500 мм предпочтительна эмпирическая зависимость
Агл з = Прл Н" ^гл te gQ* у
где |
Л гл з — |
ослабление |
ш ум а гл уш и те л е м |
д ли но й |
тр и |
ка л иб р а , |
д Б ; агл и |
6ГЛ — |
||||||||||||||||||
па р а м е тр ы , зн а че н и я |
ко то р ы х д а н ы |
в табл . 7 .9 ; |
d — |
диам етр |
п р о хо д н о го сечения |
|||||||||||||||||||||
гл у ш и те л я , |
мм . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7,9 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения параметров агл и Ьгл |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частоты |
октавных полос, Гц |
|
|
|
|
|
||||||||
|
Параметры |
|
|
63 |
|
125 |
|
250 |
500 |
|
1000 |
|
2000 |
4000 |
|
8000 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
агл |
|
|
|
3 |
|
|
|
5 |
|
9 |
|
9 |
|
|
10 |
|
10 |
|
10 |
|
10 |
||||
|
&ГЛ |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
5 |
|
|
7 |
|
9 |
|
12 |
|
|
7 |
||
|
Э ф ф ективность |
зв у ко п о гл о щ а ю щ и х п а тр у б ко в , |
им ею щ их больш ие |
размеры |
||||||||||||||||||||||
п р о хо д н ы х |
сечений, |
м о ж е т |
бы ть |
повы ш ена |
путем ус та н о в ки |
в |
н и х |
зв у ко п о гл о |
||||||||||||||||||
щ а ю щ и х п л а сти н , |
которы е |
|
делят гл у ш и те л ь |
на |
ряд |
ка на л о в |
с |
м еньш им и |
разме |
|||||||||||||||||
рами п р о хо д н ы х |
сечений. Д а н н ы е |
по |
определению |
эффекта т а к и х |
пластин |
п р и |
||||||||||||||||||||
ведены |
в [ 1 0 ] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
О тм етим , |
что |
в о зм о ж н о сти с н и ж е н и я |
ш ум а с пом ощ ью |
гл уш и те л е й не |
бес |
||||||||||||||||||||
предельны . И х эффект |
л и м и ти р уе тся |
к а к |
ш ум ообразованием п р и |
пр о хож д е нии |
||||||||||||||||||||||
п о то ка во зд уха через гл у ш и те л ь |
и элементы системы , р а сп ол о ж ен ны е после него, |
|||||||||||||||||||||||||
т а к и наличием обход ны х п уте й передачи зв у ко в о й э н е р ги и , н а п р и м е р , по к о ж у х у |
||||||||||||||||||||||||||
и |
перф орированной |
тр уб е |
|
гл уш и те л я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Л и те р а ту р а к гл. 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
Г у |
т и н |
Л . |
Я - |
О зв у ко в о м |
поле вращ аю щ егося возд уш |
||||||||||||
винта . — Ж у р н а л |
|
те хн и че ско й |
ф и зи ки , |
1936, |
'№ |
5, |
с. |
899— 909:, |
|
|
|
|||||||||||||||
|
2. |
Е л ь н и к |
А . |
Г. |
|
С ни ж е ни е ш ум а |
систем |
ко н д и ц и о н и р о в а н и я |
воздуха |
|||||||||||||||||
на |
суд а х. — |
Т р уд ы |
Ц Н И И М Ф , |
1968, |
вы п . |
191, |
с. |
83 — 86. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
3. |
К и м |
Я . |
А . |
|
О в л и я н и и |
чисел л о п а то к |
р о то р н о го |
и ста то р но го |
аппа |
||||||||||||||||
ратов на ш ум |
и ви брац ию |
л о п а стн ы х |
м а ш и н . — |
А к у с т и к а |
в судостроении. М ате |
|||||||||||||||||||||
риалы |
по |
обм ену |
опытом . Л . , С удостроение, |
1974, |
с. |
45 — 57. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
4. |
К и м |
Я - |
А . |
О в л и я н и и |
неравном ерности |
ш а га |
лопастей |
рабочего |
|||||||||||||||||
колеса |
на |
д искр е тны е |
составляю щ ие |
ш ум а |
и |
вибрац ии |
л опастной |
м аш ины . — |
||||||||||||||||||
Тезисы |
д о кла д о в |
V I I |
Всесою зной |
а ку с ти ч е с ко й |
конф еренции. |
Л . , |
1971. |
|
|
|||||||||||||||||
|
5. |
К л ю к и н |
|
И . И . |
Б орьба |
с ш ум ом |
и |
зв у ко в о й вибрацией на |
судах. |
|||||||||||||||||
Л . , |
С удостроение, |
1971. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
6. |
М о р |
з |
Ф . |
К ол е б а н и я |
и . з в у к . |
М ., |
Г И Т Т Л , |
1949. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
7. О с и п о в Г . Л . , Л о л а ш о в |
Д . 3. , Ф е д о с е е в а |
Е . Н . И з |
|||||||||||||||||||||||
мерение |
ш ум а |
м а ш и н |
и обо р удо ва ния . М ., |
И зд -в о |
Ком итета |
стандартов, |
мер и |
|||||||||||||||||||
изм ерительны х п р ибо р о в, |
1968. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
8. |
Р о з е н б е р г |
Л . |
Л . |
О в л и я н и и |
среднего коэф ф ициента |
з в у ко п о гл о |
|||||||||||||||||||
щ ения |
на |
ур о ве н ь |
силы |
з в у ка . |
— |
Ж у р н а л |
те хни че ской |
ф и зи ки , |
1940, |
№ |
19, |
с.1634— 1638.
9. |
С е л и в е р с т о в |
В . М . |
Расчеты судовы х |
систем |
ко нд и ц и о ни р о ва ни я |
|||||||||||
в о зд у х а . Л . , |
С удостроение, |
1971 г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10. |
X |
о р |
о ш |
е в |
Г . |
А ., П е т р о в |
Ю. И. , |
Е г о р о в |
Н . Ф . |
Ш у м |
||||||
с у д о в ы х |
систем в е н ти л я ц и и |
и ко н д и ц и о н и р о в а н и я |
|
во зд уха . |
Л . , |
Судостроение, |
||||||||||
1974. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
Ю д и н |
Е . |
Я . |
И сследование |
ш ум а |
в е н тил ято р н ы х |
уста но в ок и |
мето |
||||||||
д о в борьбы с |
ним . М ., О б о р о н ги з, |
1958. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
12. |
Ю д и н |
Е. |
Я. , |
Т о л м а ч е в |
А . |
В . |
Расчет ш ум а, |
создаваемого |
||||||||
д р о ссе л и р ую щ и м и |
и |
р е гу л и р у ю щ и м и |
устр о йствам и |
в во зд ухо во д а х. — |
В одо |
|||||||||||
с н а б ж е н и е |
и |
са н и та р н а я |
т е х н и ка , |
1969, |
№ 1 1 , |
с. |
30 — 32. |
|
|
|