RU2019140244A - SOUND ABSORPTION METHOD WITH RESONANCE INSERTS - Google Patents

Claims (12)

Способ звукопоглощения с резонансными вставками, заключающийся в том, что между гладкой и перфорированной поверхностями звукопоглощающего элемента, располагают слой звукопоглощающего материала сложной формы, слой сложной формы выполняют в виде чередующихся сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки выполняют в виде призматических поверхностей, имеющих в сечении форму параллелограмма, а внутренние поверхности выполняют в виде зубчатой структуры, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закрепляют соответственно на гладкой и перфорированной поверхностях, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполняют звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками, располагают резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца», отличающийся тем, что резонансную пластину с резонансными вставками, расположенную между перфорированной поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, выполняют коробчатой формы, верхняя поверхность которой прилегает к сплошным участкам слоя звукопоглощающего материала, а боковые грани прикрепляют уголками к перфорированной поверхности, при этом нижнюю ее поверхность, обращенную в сторону перфорированной поверхности, устанавливают по отношению к ней с зазором, необходимым для размещения резонансных вставок, выполняющих функции горловин резонаторов «Гельмгольца», а параметры резонансных вставок вычисляют по следующим зависимостямThe method of sound absorption with resonant inserts, which consists in the fact that between the smooth and perforated surfaces of the sound-absorbing element, there is a layer of sound-absorbing material of complex shape, the layer of complex shape is made in the form of alternating solid sections and hollow sections, and the hollow sections are made in the form of prismatic surfaces having in section, the shape of a parallelogram, and the inner surfaces are made in the form of a toothed structure, with the tops of the teeth facing inward of the prismatic surfaces, and the edges of the prismatic surfaces are fixed, respectively, on smooth and perforated surfaces, and the cavities of the hollow sections formed by the prismatic surfaces are filled with a sound absorber, and between the smooth surface and solid sections of a layer of sound-absorbing material of complex shape, as well as between the perforated surface and solid sections, resonance plates with resonant inserts are placed, which perform the functions necks of "Helmholtz" resonators, characterized in that the resonance plate with resonant inserts, located between the perforated surface and the solid sections of the layer of sound-absorbing material of complex shape, is made of a box-shaped form, the upper surface of which adjoins the solid sections of the layer of sound-absorbing material, and the side faces are attached with corners perforated surface, while its lower surface facing the side of the perforated surface is set in relation to it with a gap necessary to accommodate the resonant inserts that function as the necks of the "Helmholtz" resonators, and the parameters of the resonant inserts are calculated from the following dependencies максимальное поглощение энергии для одиночного резонатора будет наблюдаться на резонансной частотеthe maximum energy absorption for a single resonator will be observed at the resonant frequency

где k_p - проводимость отверстий в резонансных вставках 12, 13, 14, соединяющих их с резонансной пластиной 9, имеющий аналог резонаторной камеры объемом V_p (м³); V_p - объем резонаторной камеры (м³); с - скорость звука в воздухе, принимая в расчетах, равной 340 м/с.where k _p - the conductivity of the holes in the resonant inserts 12, 13, 14, connecting them to the resonant plate 9, which has an analogue of the resonator chamber with a volume of V _p (m ³ ); V _p is the volume of the resonator chamber (m ³ ); s is the speed of sound in air, assuming in calculations equal to 340 m / s.

где n - количество отверстий во вставке; S_o - площадь одного отверстия диаметром do, м²; l_отв - глубина отверстия, м.where n is the number of holes in the insert; S _o - the area of one hole with a diameter of do, m ² ; l _{of holes} - hole depth, m. Задаваясь величиной объема Vp резонаторной полости, согласно габаритным размерам резонансной пластиной 9, а также резонансной частотой f_p "лопастного" импульсного шума источника, например вентилятора, определяем проводимость отверстийGiven the volume Vp of the resonator cavity, according to the overall dimensions of the resonant plate 9, as well as the resonant frequency f _{p of the} "blade" impulse noise source, for example a fan, we determine the conductivity of the holes

а эффективность снижения уровня шума данным глушителем будет определяться формулойand the efficiency of noise reduction by this muffler will be determined by the formula

где F - площадь поперечного сечения резонансной пластины 9, м²; f, f_p - возбуждающая и собственная частоты резонатора Гельмгольца, при этом в качестве звукопоглощающего материала используют полиэстер, или в качестве звукопоглощающего материала используют пористый волокнистый или пенистый звукопоглощающий материал, при этом в полостях пустотелых участков, образованных призматическими поверхностями, имеющими зубчатую структуру, располагают сферические резонансные элементы с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов Гельмгольца.where F is the cross-sectional area of the resonant plate 9, m ² ; f, f _p are the exciting and natural frequencies of the Helmholtz resonator, while polyester is used as a sound-absorbing material, or a porous fibrous or foamy sound-absorbing material is used as a sound-absorbing material, while in the cavities of the hollow sections formed by prismatic surfaces having a toothed structure spherical resonant elements with resonant inserts that function as the throats of Helmholtz resonators.