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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämmen und Dämpfen von
sich in Hauptkanälen ausbreitenden Geräuschen mit Einzeltönen durch Anordnung von
Einbauten in einem Hauptkanal.
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Ein Modenschalldämpfer dieser Art ist aus der Veröffentlichung "Fortschritte
der Akustik -FASE/DAGA '82", Seiten 347-350, bekannt. Darin wird auf Seite 348,
Ziffer 3., erster Absatz, ein etwa 6 m langer Kanal aus 28 mm dicken Spanplatten
mit rechteckigem Querschnitt mit einem lichten Maß von 420 mm x 200 mm beschrieben.
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An dem einen Ende ist der Kanalreflexionsarm abgeschlossen, am anderen
Ende befindet sich eine Beschallungseinheit, die ebenfalls abgeschlossen ist.
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Der Reflexionsarmabschluß besteht aus einer ca.
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1 m langen keilförmigen Packung aus Mineralfaserwolle. Der Modenfilter
soll aus 1 mm dicken porösen Platten (Mikropor) bestehen. Diese Anordnung bzw.
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dieser Modenschalldämpfer beruht letztlich auf einer modifizierten
Anordnung eines bekannten Absorptionsfilters, der mit dem Nachteil einer erheblichen
Wandrauhigkeit, daher mit erhöhten Strömungsverlusten und mit einer Schalldämpfungsminderung
infolge einer unvermeidlichen Verschmutzung durch das strömende
Fluid
behaftet ist. Demzufolge muß dieser Schalldämpfer je nach Anwendungsfall häufiger
gereinigt werden und bedarf in jedem Fall einer regelmäßigen Wartung.
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Die physikalische Wirkungsweise von Schalldämpfern üblicher Bauart
besteht aus einer Kombination von mehreren Effekten: Reflexionen, Interferenzen
und Resonanzen von Schallwellen sowie Absorption der Schallenergie in einem schallabsorbierenden
Material.
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Bei diesen Methoden der Schallminderung geht man stets von der Annahme
aus, die Ausbreitung des Schalles in der Rohrleitung erfolge in Form von ebenen
Wellen. Diese Annahme gilt jedoch nur für niedrige Frequenzen; denn bei höheren
Frequenzen entstehen in der Rohrleitung Querresonanzen, die zu komplexen Schallfeldstrukturen
führen.
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Die erste Querresonanz einer solchen Schallfeldstruktur tritt bei
niedriger Strömungsgeschwindigkeit bereits bei einer Grenzfrequenz f auf, die für
Rohre mit kreisförmigem Querschnitt durch das Produkt aus der Schallgeschwindigkeit
c im Fluid in der Rohrleitung und einem spezifischen Faktor k = 0,585 dividiert
durch den Rohrdurchmesser d ist, also f e: c 0,585 (Gleichung 1) d (Gleichung und
für Rohre mit quadratischem Querschnitt durch das Produkt aus der Schallgeschwindigkeit
c im Fluid in der Rohrleitung und einem spezifischen Faktor k = 0,5 dividiert durch
eine Querschnittsseitenlänge der Rohrleitung a, also durch
f =
c 0,5 (Gleichung 2) bestimmt wird.
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Diese Querresonanzen werden als akustische Moden bezeichnet, deren
Schalldruckverteilungen bei kreisförmigen Querschnitten in radialer Richtung durch
die Bessel- und die Neumann-Funktionen und in Umfangsrichtung durch Sinus- und Cosinus-Verläufe
charakterisiert werden. Diese Moden breiten sich in einer Rohrleitung spiralförmig
aus.
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Zum Dämmen und Dämpfen von akustischen Moden ist außer der vorerörterten
Methode mit schallabsorbierenden Rohrleitungswänden die Anordnung von an der Rohrleitungswandung
spiralförmig verlaufenden Blechen empfohlen worden. Diese Bleche erzeugen somit
einen Drall, der die Ausbreitung von bestimmten Moden verhindert. Dieser Drall beeinträchtigt
jedoch die Strömung in der Rohrleitung sowie den Betriebspunkt der Anlage, in der
sich diese Drallanordnung befindet. Denn zum einen behindert diese Drallanordnung
die Durchströmung von nachgeschalteten Rohrleitungsbauteilen und zum anderen erhöhen
sich durch die Bleche, die als Störkörper für die Strömung zu betrachten sind, die
Strömungsverluste. Außerdem entstehen durch diese Maßnahme zusätzliche Strömungsgeräusche,
die unter Umständen den Geräuschpegel der Anlage gegenüber dem ursprünglichen Zustand
anheben.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung
mit den Merkmalen der eingangs genannten
Gattung zu schaffen, die mit geringem konstruktiven Aufwand und bei möglichst geringer
Beeinträchtigung der Strömung die Ausbreitung der Moden und damit die Schallfortpflanzung
in Hauptkanälen herabsetzt.
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Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des eingangs genannten
Gattungsbegriffes erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: a) die Einbauten
bestehen aus mindestens einem Teilkanal mit schallharten Wänden, dessen Symmetrie-Längsachse
zur Längsachse des Hauptkanals parallel angeordnet ist, b) der Teilkanal ist derart
dimensioniert und im Hauptkanal angeordnet, daß das ursprüngliche Schallspektrum
durch Schwingungen der Wände des Teilkanals und seiner Befestigung sowie durch Strömungsgeräusche
allenfalls nur geringfügig erhöht wird, c) die Querschnittsabmessungen und die Länge
des Teilkanals sind mittels einer Modalanalyse derart ausgelegt, daß die Einzeltöne
durch Reflexion, Interferenzerscheinungen, Absorption sowie ausbreitungsbehinderndes
Aufteilen des Hauptkanals in Teilkanäle dämmbar und dämpfbar sind.
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Dabei versteht man unter schallharten Wänden solche Wände aus Metall
oder Kunststoff, bei denen der Anteil der reflektierten Schallenergie gegenüber
der nicht reflektierten Schallenergie groß ist. Die Aufhängung bzw. Befestigung
der Teilkanäle erfolgt im Hauptkanal derart fest und stabil, daß
Eigenschwingungen
und damit verbundene Geräusche der Teilkanäle so gut wie ausgeschlossen sind.
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Dabei sind bezüglich ihrer Funktion grundsätzlich zwei unterschiedliche
Vorrichtungen zu unterscheiden, und zwar je nachdem, ob der Teilkanal für den sogenannten
sub- oder superresonanten Frequenzbereich der betreffenden Querresonanz ausgelegt
ist.
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Denn bei Eintritt einer in ihrer Intensität zu verringernden Mode
in einen Teilkanal, wird ein Teil der Schallenergie reflektiert, während sich der
Rest auf die einzelnen Teilkanäle aufteilt und sich in diesen ausbreitet. Dies geschieht
je nach Verhältnis der tatsächlichen Frequenz der Mode zur Grenzfrequenz derselben
Mode in den Teilkanälen nach verschiedenen physikalischen Vorgängen.
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Oberhalb ihrer Grenzfrequenz kann sich die betrachtete Mode nahezu
ungehindert ausbreiten; unterhalb dieser Grenzfrequenz wird sie exponentiell in
Ausbreitungsrichtung gedämpft. Während die tatsächliche Frequenz der Mode durch
die Schallquelle bestimmt ist, ergibt sich die Grenzfrequenz durch die Kanalabmessungen,
die Schallgeschwindigkeit c im Fluid und die Modenordnung. In den Gleichungen 1
und 2 sind die Grenzfrequenzen f für die erste Querresonanz (Mode) in Rohrleitungen
mit kreisförmigem und quadratischem Querschnitt angegeben.
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Bei Querresonanzen mit höherer Modenordnung sind die spezifischen
Faktoren k und damit die Grenzfrequenzen größer, das heißt, solche Moden sind erst
bei höheren Frequenzen ausbreitungsfähig.
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Die Zahlenwerte der spezifischen Faktoren k sind gemäß dem Stand der
Technik aus der Fachliteratur der Akustik zu entnehmen.
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Ist die tatsächliche Frequenz der Mode beim Eintritt in den Hauptkanal
kleiner als die Grenzfrequenz derselben Mode in den Teilkanälen - dort sind die
Grenzfrequenzen wegen der kleineren Durchmesser der Innenrohre größer als in der
Hauptleitung - so wird die Ausbreitung der Mode und damit die Übertragung der Schallenergie
innerhalb der Kanäle behindert. Diese Mode ist also in den Teilkanälen nicht ausbreitungsfähig.
Dieser Fall wird im folgenden als "subresonanter Frequenzbereich" bezeichnet. Für
diesen Fall sind nach einer Weiterbildung der Erfindung die Abmessungen des Querschnittes
des Teilkanals im Verhältnis zur Größe der Schallgeschwindigkeit c im Fluid und
zu einem spezifischen Faktor k derart gestaltet, daß die daraus resultierende Grenzfrequenz
f der betreffenden Querresonanz im Teilkanal größer als die Frequenz des zu dämpfenden
Tones ist, wobei die Länge des Teilkanals mindestens das Fünffache der größten Teilkanal-Querschnittsbreite
ist. Durch eine derartige Anordnung eines Teilkanals kann sich die Mode aufgrund
der ,geometrischen Abmessung des oder der Teilkanäle nicht ausbreiten, so daß man
diese Art der Schallminderung als ausbreitungsbehinderndes Aufteilen des Hauptkanals
bezeichnen darf.
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Ist hingegen die Frequenz der Mode größer als
die
Grenzfrequenz der Mode in den Teilkanälen, so kann sich diese Mode dort ausbreiten.
Dieser Fall wird im folgenden als "superresonanter Frequenzbereich" bezeichnet.
In diesem Fall wird also die Schallenergie nahezu verlustfrei in den Teilkanälen
weitergeleitet. Um die Moden bei ihrem Austritt aus den Teilkanälen in diesem superresonanten
Frequenzbereich gleichfalls zu vermindern, werden nach einer weiteren vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung die Abmessungen des Querschnittes des Teilkanals im
Verhältnis zur Größe der Schallgeschwindigkeit c im Fluid und zu einem spezifischen
Faktor k derart ausgelegt, daß die daraus resultierende Grenzfrequenz der betreffenden
Querresonanz im Teilkanal kleiner als die Frequenz des zu dämpfenden Tones ist,
wobei die Länge des Teilkanals in Abhängigkeit von dem Spiralwinkel der Modenanteile
in den Teilkanälen derart bemessen wird, daß die aus den Teilkanälen austretenden
Modenanteile Phasendifferenzen von 0 ca. 180 zueinander aufweisen. Durch diese Anordnung
treten in den einzelnen Teilkanälen zwei Effekte auf, die die Schallenergie dämmen
und dämpfen und somit eine Schallpegelminderung bewirken. Es handelt sich zum einen
um Reflexionen an den Austrittsebenen der einzelnen Kanäle und zum anderen um Interferenzen
zwischen den mit unterschiedlichen Phasen aus den Teilkanälen austretenden Modenanteilen.
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Diese Phasenunterschiede kommen dadurch zustande,
daß
sich die Modenanteile in den Kanälen als Moden und somit spiralförmig ausbreiten,
wobei der Spiralwinkel jeder Mode hauptsächlich vom Verhältnis der Grenzfrequenz
zur tatsächlichen Frequenz abhängt.
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Die Längen der Teilkanäle werden in diesem Fall folgendermaßen ausgelegt:
Man berechnet zunächst anhand der geometrischen Daten des Hauptkanals und der Durchmesser
der Teilkanäle sowie anhand der tatsächlichen Frequenz die Spiralwinkel der Modenanteile
in den einzelnen Teilkanälen. Dann werden die Längen der einzelnen Teilkanäle so
gewählt, daß die aus ihnen austretenden Modenanteile gegeneinander eine Phasendifferenz
von möglichst 1800 aufweisen. Dadurch entstehen zwischen den Modenanteilen Interferenzen,
die zu ihrer Auslöschung und damit zur Verringerung der Schallenergie 0 führen.
Selbst bei einer geringfügig von 180 abweichenden Phasenverschiebung erfolgt eine
erhebliche Verringerung der Schallenergie.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind aus
den Ansprüchen entnehmbar und werden nachfolgend anhand der Zeichnungen in Form
mehrerer unterschiedlicher Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen: Fig.
1 die Ansicht durch einen Hauptkanal mit kreisrundem Querschnitt und einem darin
konzentrisch angeordneten Teilkanal, Fig. 2 einen Hauptkanal mit rechteckigem Querschnitt
und einem darin konzentrisch angeordneten Teilkanal mit geometrisch
ähnlicher
Querschnittsform, Fig. 3 die Schnittansicht entlang der Linie III/III von Fig. 2
mit Richtungspfeilen der Schallausbreitungsrichtung, Fig. 4 einen Hauptkanal mit
kreisrundem Querschnitt und einem darin exzentrisch angeordneten Teilkanal mit gleichfalls
kreisrundem Querschnitt, Fig. 5 die Querschnittsansicht durch einen Hauptkanal mit
rechteckigem Querschnitt und einem darin exzentrisch angeordneten Teilkanal mit
geometrisch ähnlichem Querschnitt, Fig. 6 die Schnittansicht entlang der Linie VI/VI
von Fig. 5 mit Richtungspfeilen der Schallausbreitungsrichtung, Fig. 7 einen Hauptkanal
mit kreisrundem Querschnitt und mehreren darin konzentrisch angeordneten Teilkanälen
mit gleichfalls kreisrundem Querschnitt, Fig. 8 die Querschnittsansicht durch einen
Hauptkanal mit rechteckigem Querschnitt und mehreren darin konzentrisch angeordneten
Teilkanälen mit geometrisch ähnlichen Querschnitten, Fig. 9 die Schnittansicht entlang
der Linie IX/IX von Fig. 8 mit angedeuteten Richtungspfeilen der Schallausbreitungsrichtung
und unterschiedlicher Länge der Teilkanäle, Fig. 10 die Ansicht durch einen Hauptkanal
mit
kreisrundem Querschnitt, einem darin konzentrisch angeordneten
Teilkanal mit gleichfalls kreisrundem Querschnitt und mehreren darin exzentrisch,
radial symmetrisch angeordneten Teilkanälen mit gleichfalls kreisrundem Querschnitt,
Fig. 11 die Querschnittsansicht eines Hauptkanals mit rechteckigem Querschnitt und
einem darin konzentrisch angeordneten Teilkanal mit geometrisch ähnlichem Querschnitt
und acht gleichfalls im Hauptkanal exzentrisch angeordneten Teilkanälen mit gleichfalls
geometrisch ähnlichem Querschnitt gleicher Querschnittsgröße, Fig. 12 die Schnittansicht
entlang der Linie XII/XII von Fig. 11 mit Richtungspfeilen der Schallausbreitungsrichtung
und zueinander fluchtender Schalleintrittsseite der Teilkanäle mit unterschiedlicher
Länge, Fig. 13 einen Hauptkanal mit kreisrundem Querschnitt und einer Vielfalt darin
angeordneter Teilkanäle mit sechseckigem Querschnitt, Fig. 14 einen Hauptkanal mit
rechteckigem Querschnitt und einer Vielzahl darin angeordneter Teilkanäle mit sechseckigem
Querschnitt, Fig. 15 eine Schnittansicht entsprechend der
Linie
XII/XII von Fig. 11 in Verbindung mit Fig. 12 mit Richtungspfeilen der Schallausbreitungsrichtung
mit zueinander fluchtender Schalleintrittsseite der Teilkanäle, jedoch mit unterschiedlicher
Gruppenlänge einzelner Teilkanäle mit sechseckigem Querschnitt, Fig. 16 eine Querschnittsansicht
durch einen Hauptkanal mit kreisrundem Querschnitt und einem darin konzentrisch
angeordneten Teilkanal sowie mit mehreren zwischen Hauptkanal und Teilkanal angeordneten
weiteren Teilkanälen mit sechseckigem Querschnitt, Fig. 17 die Querschnittsansicht
durch einen Hauptkanal mit rechteckigem Querschnitt, einem darin konzentrisch angeordneten
Teilkanal mit geometrisch ähnlichem Querschnitt und mit einer Vielzahl zwischen
Hauptkanal und Teilkanal angeordneten weiteren Teilkanälen mit sechseckigem Querschnitt,
Fig. 18 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVIII/XVIII von Fig. 17 mit Richtungspfeilen
der Schallausbreitungsrichtung, Fig. 19 die Querschnittsansicht durch einen Hauptkanal
mit kreisrundem Querschnitt und einem darin exzentrisch angeordnetem Teilkanal mit
gleichfalls kreisrundem Querschnitt, in dem mehrere Teilkanäle mit sechseckigem
Querschnitt angeordnet sind,
Fig. 20 eine Querschnittsansicht durch
einen Hauptkanal mit rechteckigem Querschnitt und einem darin exzentrisch angeordneten
Teilkanal mit geometrisch ähnlichem Querschnitt, in dem mehrere Teilkanäle mit sechseckigem
Querschnitt angeordnet sind, Fig. 21 eine Schnittansicht entlang der Linie XXI/XXI
von Fig. 20, Fig. 22 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht mit mehreren im Hauptkanal
und zwischen zwei Teilkanälen angeordneten weiteren Teilkanälen mit secheckigem
Querschnitt, Fig. 23 eine der Fig. 8 entsprechende Ansicht mit mehreren zwischen
Hauptkanal und den Teilkanälen angeordneten weiteren Teilkanälen mit sechseckigem
Querschnitt, Fig. 24 eine Schnittansicht entlang der Linie XXIV/XXIV von Fig. 23,
Fig. 25 eine der Fig. 10 entsprechende Ansicht mit weiteren in den kreisrunden Teilkanälen
angeordneten Teilkanälen mit sechseckigem Querschnitt, Fig. 26 eine der Fig. 11
entsprechende Ansicht mit mehreren, weiteren in den rechteckigen Teilkanälen angeordneten
Teilkanälen mit sechseckigem Querschnitt, Fig. 27 eine Schnittansicht entlang der
Linie XXVII/XXVII von Fig. 26, Fig. 28 die Ansicht in Richtung des Pfeiles XXVIII
von Fig. 29 auf einen diffusorartig
ausgebildeten Modenschalldämpfer
mit einem konzentrisch angeordneten gleichfalls diffusorartig ausgebildeten Teilkanal,
Fig. 29 eine Schnittansicht entlang der Linie XXIX/XXIX von Fig. 28, Fig. 30 eine
Ansicht entlang der Linie XXX/XXX von Fig. 31 mit mehreren zwischen dem Hauptkanal
und der Außenwandung des Teilkanals angeordneten weiteren Teilkanälen mit sechseckigem
Querschnitt, Fig. 31 eine Schnittansicht entlang der Linie XXXI/XXXI von Fig. 30,
Fig. 32 einen Teillängsschnitt durch einen Hauptkanal mit mehreren darin angeordneten
Teilkanälen, deren Schalleintrittsenden und deren Schallaustrittsenden zueinander
gestaffelt sind, Fig. 33 einen Teillängsschnitt durch einen Hauptkanal mit mehreren
darin angeordneten Teilkanälen, deren Schalleintrittsenden und deren Schal laustritt
senden bei einigen Teilkanälen zueinander fluchten, sich hingegen bei anderen Teilkanälen
davon unterscheiden, Fig. 34 einen Längsschnitt durch einen Hauptkanal mit darin
konzentrisch angeordnetem Teilkanal, wobei hinter dem Schallaustrittsende des Teilkanals
der Hauptkanal mit schallweichen Teilwänden versehen ist
Fig. 35
einen Längsschnitt durch einen Hauptkanal mit durchgehend schallweichen Wänden,
und Fig. 36 einen Längsschnitt durch einen Hauptkanal, bestehend aus einer Außenwand
und einer Innenwand, von denen letztere mit radialen Öffnungen versehen und somit
als Tiefpaß-Filter ausgebildet ist.
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In den Figuren sind der jeweilige Hauptkanal mit der Bezugsziffer
1, der oder die Teilkanäle mit der Bezugsziffer 2 und soweit letztere mit einem
sechseckigen Querschnitt versehen sind, mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet.
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Die Symmetrie-Längsachse des Hauptkanals 1 weist die Bezugsziffer
4 und die Symmetrie-Längsachse der Teilkanäle die Bezugsziffer 7 auf. Die Wände
des Hauptkanals 1 sind mit 5 und die Wände der Teilkanäle 2 mit der Bezugsziffer
6 und die Wände der Teilkanäle 3 mit der Bezugsziffer 8 versehen.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wurden die Querschnittsbreite
eines Teilkanals 2 mit dem Buchstaben b und wie aus den Fig. 3 und 6 ersichtlich
ist, wurde die Länge eines Teilkanals 2 mit dem Buchstaben L bezeichnet.
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In den Fig. 1 bis 27 sind die Wände 6, 8 der Teilkanäle 2, 3 und
die Wände des Hauptkanals 1 sowohl zueinander als auch zur Symmetrie-Längsachse
4 des Hauptkanals 1 parallel angeordnet.
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Hingegen sind in den Fig. 28 bis 31 die Wände 6, 8
der
Teilkanäle 2, 3 zwar zueinander und zu den Wänden 5 des Hauptkanals 1 parallel,
nicht jedoch parallel zu der Symmetrie-Längsachse 4 des Hauptkanals 1 und den Symmetrie-Längsachsen
7 der Teilkanäle 2, 3 angeordnet. Im dargestellten Fall der letztgenannten Figuren
sind sowohl der Hauptkanal 1 als auch die Teilkanäle 2, 3 diffusorartig ausgebildet.
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Wie insbesondere aus den Fig. 9, 12, 32 und 33 zu entnehmen ist,
wurden die Stirnenden der Teilkanäle 2, 3 am Schalleintritt mit der Bezugsziffer
9 und am Schallaustritt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. In den Fig. 18 und 21
fluchten die Stirnenden der Teilkanäle am Schalleintritt 9 und am Schallaustritt
10 zueinander. In den Ausführungsformen der Fig. 9, 12, 15, 24 und 27 fluchten zwar
die Stirnenden 9 am Schalleintritt, wohingegen die Stirnenden 10 am Schallaustritt
unterschiedlich lang oder im Fall der Ausführungsform der Fig. 32 sowohl am Schalleintritt
als auch am Schallaustritt zueinander gestaffelt sind.
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Denn grundsätzlich können die Teilkanäle 2, 3 je nach Art der zu
dämpfenden Mode mit unterschiedlichen Querschnittsformen, z.B. mit einer Kreis-,
einer Quadrat- oder einer Sechseckform, und auch mit unterschiedlichen Längen L
im Hauptkanal 1 angeordnet sein.
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In den Ausführungsformen der Fig. 34 und 35 ist der Hauptkanal 1
ganz oder teilweise mit schallweichen Materialien 11, z.B. mit kaschierten Mineralfaserstoffen,
versehen und somit als
Absorptions-Schalldämpfer ausgebildet. Im
Innenraum des Hauptkanals 1 befindet sich ein Teilkanal 2 mit schallharten Wänden
6, so daß bei dieser Art der Vorrichtung sowohl eine Schalldämpfung durch Reflexionen,
Interferenz und ausbreitungsbehinderndes Aufteilen als auch durch Absorption möglich
ist.
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In Fig. 36 ist der Hauptkanal 1 ganz oder teilweise mit einer Innenwand
12 und einer Außenwand 13 sowie mit radialen Durchlässen 14 in der Innenwand 12
versehen und somit als Tiefpaß-Filter ausgebildet.
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Speziell die Ausführungsformen der Fig. 1 bis 27 eignen sich insbesondere
sowohl für eine Dämpfung durch ausbreitungsbehinderndes Aufteilen im subresonanten
Bereich als auch zu einer Dämpfung von Einzeltönen durch Reflexionen und Interferenzerscheinungen
im superresonanten Bereich. Welche der beiden im Grundsatz verschiedenen Schalldämpfungsarten
für den jeweiligen Anwendungsfall in Frage kommt, hängt zunächst von der Frequenz
fl der zu dämpfenden Mode ab. Falls diese Frequenz der zu dämpfenden Mode kleiner
ist als die Grenzfrequenz f der Mode, so kommt als Schalldämpfungsmethode ein ausbreitungshinderndes
Aufteilen durch entsprechenden Einbau von Teilkanälen 2, 3 im Hauptkanal 1 in Betracht.
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Ist hingegen die Frequenz fl der zu dämpfenden Mode größer als die
Grenzfrequenz f der Mode, so liegt ein superresonanter Fall vor, für den eine
Schalldämpfungsmethode
durch Reflexion und Interferenzerscheinungen durch entsprechenden Einbau von Teilkanälen
2, 3 vorgesehen werden sollte. Dabei sind die Querschnittsabmessungen b und die
Längen L der Teilkanäle 2, 3 derart zu bemessen, daß an den Stirnenden 10 am Schallaustritt
die aufgeteilten Wellenanteile zu dem austretenden Anteil eines benachbarten Teilkanals
2, 3 eine Phasendifferenz 0 von ca. 180 aufweisen.
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Als dritte Möglichkeit besteht gemäß den Ausführungsformen 34 und
35 eine Kombination einer Schalldämpfung der vorerörterten Art mit einer Schalldämpfung
durch Absorption, indem der Hauptkanal 1 mit einer schallweichen Wand aus kaschierten
Mineralfaserstoffen 11 versehen wird.
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Als vierte Möglichkeit ist gemäß Fig. 36 vorgesehen, die Methode
des schallausbreitungsbehindernden Aufteilens und/oder der Schalldämpfung durch
Reflexion und Interferenzerscheinungen mit den bekannten Eigenschaften eines Tiefpaß-Filters
zu kombinieren. Dabei versteht es sich, daß auch die Ausführungsformen der Fig.
34 und 35 mit der Ausführungsform der Fig. 36 kombiniert werden kann.
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"Modenschalldämpfer" Stückliste:
| Hauptkanal 1 |
| Teilkanäle 2 3 |
| Symmetrie-Längsachse 4 |
| des Hauptkanals 1 |
| Wände des Hauptkanals 1 5 |
| Wände der Teilkanäle 2,3 6 8 |
| Symmetrie-Längsachse 7 |
| der Teilkanäle 2, 3 |
| Stirnenden der Teilkanäle 9 |
| am Schalleintritt |
| Stirnenden der Teilkanäle 10 |
| am Schallaustritt |
| schallweiche Materialien 11 |
| Innenwand von Hauptkanal 1 12 |
| Außenwand von Hauptkanal 1 13 |
| radiale Durchlässe in 14 |
| Innenwand 12 |
| Grenzfrequenz der ersten f |
| Querresonanz |
| Frequenz der zu dämpfenden fl |
| Mode |
| Schallgeschwindigkeit c |
| spezifischer Faktor k |
| Länge eines Teilkanals L |
| größte Querschnittsbreite b |
| eines Teilkanals |