5.1 Обзор
Глушители используют в целях:
- предотвращения пульсаций и колебаний газа в источнике;
- уменьшения преобразования пульсаций и колебаний в звуковую энергию;
- обеспечения преобразования звуковой энергии в тепловую.
Результирующие вносимые потери глушителя, установленного в канал, в общем случае зависят от степени реализации всех указанных целей. В соответствии с превалирующим механизмом ослабления глушители могут быть классифицированы как (см. таблицу 1):
- диссипативные глушители;
- реактивные глушители, включая резонаторные и отражательные глушители;
- глушители сброса;
- активные глушители.
Таблица 1 - Типичные достоинства и недостатки глушителей различных типов
Тип глушителя | Преимущества | Недостатки |
Диссипативные | Широкополосное ослабление, малые потери давления | Чувствительность к загрязнению и механическому разрушению |
Реактивные: | ||
Резонаторные | Настраиваемое ослабление, нечувствительность к загрязнению | Узкополосное ослабление, чувствительность к параметрам потока |
Отражательные | Прочный элемент, возможность использования при высоких пульсациях давления, высоких уровнях звука, загрязняющих потоках, сильных механических вибрациях | Большие потери давления, наличие акустических полос прозрачности (частотные полосы с малым или нулевым ослаблением), чувствительность акустических характеристик к параметрам потока |
5.1.1 Диссипативные глушители
Эти глушители обеспечивают широкополосное ослабление звука преобразованием звуковой энергии в тепловую при относительно малых потерях давления. Следует применять меры предосторожности для предотвращения образования налета или забивания поверхности звукопоглощающего материала в случае использования диссипативных глушителей в каналах с переносом газов, загрязненных пылью или образующими налет материалами. Пористые поглотители, изготовленные из хороших волокнистых материалов или тонкостенных структур, могут быть механически разрушены сильно изменяющимся по амплитуде давлением.
5.1.2 Резонаторные глушители (реактивные)
Эти глушители обеспечивают преобразование пульсаций и колебаний газа в звуковую энергию и поглощают звук. Простые резонаторы устанавливают как боковые ответвления в стенках канала. Группы резонаторов используют как облицовку канала или разделительные элементы (дефлекторы) в трубах, что ограничивает падение давления. Резонансы преимущественно настроены на низкие и промежуточные частоты, где требуется ослабление. Характеристика ослабления, ограниченная узким частотным диапазоном, чувствительна к проходящему потоку и может (при определенных неблагоприятных условиях) стать отрицательной, что приведет к генерации тонального звука.
5.1.3 Отражательные глушители (реактивные)
Отражательные глушители обеспечивают преобразование пульсаций и колебаний газа в звуковую энергию. Обычно эти глушители выбирают из-за их прочности, когда применение чисто диссипативных глушителей менее удобно и допустимы повышенные потери давления. Такие ситуации наблюдаются, например, когда газовые потоки переносят пыль, или при высоких скоростях и давлениях потока, или при сильных механических вибрациях. Максимальное ослабление и частоты, на которых оно имеет место, будут зависеть от параметров потока. В некоторых частотных полосах возможны малые или отрицательные значения ослабления.
5.1.4 Глушители сброса
Глушители сброса, которые устанавливают в линиях сброса пара или сжатого воздуха, воздействуют на источник звука, например клапан, снижая скорость выходного потока, и пропускают его через поверхность большой площади. Преобразование звука в тепло при этом обычно незначительно. Большие потери давления требуют большой механической прочности таких глушителей. Их характеристики могут зависеть от частиц вещества, переносимых газом. Глушители сброса подвержены опасности обледенения.
5.1.5 Активные глушители
Такие глушители состоят в основном из совокупности громкоговорителей, управляемых усилителями, на входы которых надлежащим образом подключены микрофоны. Управление осуществляется с помощью высокопроизводительного компьютера или контроллера. Такие специализированные устройства не являются объектом настоящего стандарта. Активные глушители наиболее эффективны для низких частот, где пассивные диссипативные глушители обеспечивают малое ослабление.
Примечание - Активные системы в настоящее время предлагают исключительно как индивидуальные заказные решения для частных применений, и поэтому настоящий стандарт их не рассматривает.
5.2 Акустические и аэродинамические характеристики глушителей
Требуемое от глушителя ослабление задают вносимыми потерями , если не определена конкретная точка приема, или вносимой разностью уровней звукового давления в конкретной точке в 1/3-октавных или в октавных полосах частот. В соответствии с методами лабораторных испытаний по [1] ослабление должно быть измерено в 1/3-октавных полосах частот. Величины, относящиеся к октавным полосам частот, могут быть вычислены по формуле
, (1)