Резонансный поглотитель

Резонансный поглотитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских»

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()838029

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт . свйд-ву (22) Заявлено 26. 09. 79 (21) 2822037/29-33 (5 I ) М. Кд.

Е 04 В 1/84 с присоединением заявки .%

Гооударстввииый комитет (23) Приоритет

СССР(53) УИК 699 844 (088.8) по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень Ж 22

Дата опубликования описания 20.06.81 (72) Авторы изобретении

В.А.Оборотов и. К.А.Велижанина (7l) Заявитель

Научно-исследовательский институт строительной физики

Госстроя СССР (54) РЕЗОНАНСНЫЙ ПОГЛОТИТЕЛЬ

Изобретение относится к акустике, преимущественно строительной акустике, и может быть использовано для борьбы с шумом в производственных помещениях в диапазоне низких н инфразвуковых частот.

Известно устройство для поглощения звука, представляющее собой полый клуб с перфорированными стенками, .разделенный внутри перегородками, образующими несколько акустических резонаторов L1).

Недостатком этого устройства яв.ляется его малая акустическая и экономическая эффективность в области низких и инфразвуковых частот. Это обусловлено тем, что в качестве конструктивных элементов используют акустические резонаторы, каждый из которых осуществляет эффективное поглощение на собственной резонансной частоте, которая определяется его габаритами. Поэтому для повьппения акустической эффективности конструкции в

2 диапазоне низких и инфразвуковых частот необходимо увеличение ее габаритов, что приводит к значительной материалоемкости конструкции и затрудняет ее, использование в практике борьбы с шумом в производственных помещениях.

Известно также устройствб для поглощения звука, включающее звукопоглощающий элемент — акустический ре.зонатор, в форме полого полуцилиндра с отверстиями в боковой стенке 52J.

Недостатком устройства является его низкая акустическая и экономическая эффективность в области низких и инфразвуковых частот, которая об15 условлена тем, что .в данном устройстве в качестве звукопоглощающих элементов используют акустические резонаторы в форме полого полуцилиндра с отверстиями в боковой стенке, осуще20 ствляющие эффективное поглощение на собственной резонансной частоте, которая определяется габаритами полуцилиндра. Поэтому для повьппения акусти838029 4

Граничная глубина определяется из условия полного задемпфирования резонансного поглотителя. В области низ-Ъ

E„„ = 5,7-10

3 ческой эффективности устройства в диапазоне низких и инфразвуковых частот необходимо увеличение габаритов полуцилиндров, что приводит к значительной материалоемкости устрбйства и за5 трудняет его использование в практике борьбы с шумом в производственных помещениях.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для поглощения звука, представляющее собой конструкцию, состоящую из группы параллельно соединенных акустичеСких резонаторов, каждый из которых ограничен жесткими глухими стенками и имеет воздушную полость, соединенную с окружающим воздухом посредством отверстия (или отверстий) в лицевой стенке Г31 .

Недостатком такого устройства является его низкая акустическая и эко- 20 номическая эффективность в области низких и инфразвуковых частот. Недостатки обусловлены тем, что использование данной конструкции в качестве эффективных звукопоглотителей в диапа- 25 зоне низких и инфразвуковых частот, влечет за собой значительное увеличение их габаритов, поскольку размеры воздушной полости возрастают со снижением резонансной частоты конструкции, что затрудняет их использование в указанном звуковом диапазоне.

Цель изобретения — повышение акустической и экономической эффективно- 55 сти резонансных звукопоглощающих конструкций в области низких и инфразвуковых частот без увеличения их габаритов.

Указанная цель достигается тем, 40 что в устройстве, состоящем из группы соединенных последовательно или параллельно акустических резонаторов, каждый из которых ограничен жесткими глухими стенками и имеет воздуш45 ную полость, соединенную с окружающим воздухом посредством отверстия (или отверстий) в плоской лицевой стенке, по центру отверстия резонатора параллельно внутренней или внешней поверх- 50 ности лицевой стенки, устанавливают жесткий экран, имеющий площадь большую, чем площадь отверстия резонатора, но меньшую площади лицевой стенки, на расстоянии, величина которого не

55 превышает 0,1 глубины воздушной полости резонансного поглотителя и не менее граничной глубины Вгр, ких частот активная компонента.нормального импеданса предлагаемой конструкции в долях волнового сопротивления воздуха выражается следующим соотношением

s8n (Л2

" Р...-г е где .R> — активная компонента нормального импеданса;

1 — расстояние от экрана до ли-. цевой панели;

S — плащадь лицевой панели;

S> — площадь отверстия;

S> — площадь экрана;

1, 711 - 10 г/с. см — коэффи-Ф циент вй треннего трения; р = 1,29-10 r/см — плотность воздуха;

U0 = Зч2.10 см/с — 1скорость, зву. ° ка в воздухе;

jI = 3,141592.

Если Р больше 20, то максимальный коэффициент поглощения конструкции не превышает 0,2. Из этого условия получают в системе СГС соотношение для гр- Ъ

В предпочтительном варианте выполнения устройства предусмотрено, что площадь поверхности экрана не более

0,95 площади лицевой стенки и не менее

1,1 площади отверстия в этой стенке.

Кроме того, толщина экрана не превышает 0,1 длины погашаемой звуковой волны

На фиг. 1 схематически изображен акус" тический резонатор с жестким экраном, установленным параллельно внутренней поверх ности лицевой панели, разрез; на фиг.2 — то же, с жестким экраном, установленным параллельно внешней поверхности лицевой панели. Устройство имеет воздушную полость

1, ограниченную жесткими стенками 2, соединенную с окружающим воздухом rIoсредством отверстия 3 в плоской лицевой панели 4. По центру отверстия 3 параллельно внутренней или внешней поверхности лицевой панели 4 установлен жесткий экран 5 с помощью крепежной системы 6.

Устройство работает следующим образом

При падении звука на резонатор за счет дифракции звуковой волны на жестком экране 5 происходит возрастание присоединенной массы отверстия 3, что приводит к увеличению инерционной ре- 5 активной компоненты входного импеданса резонатора, а следовательно, к понижению его резонансной частоты. Снижение резонансной частоты резонатора приводит, в свою очередь, к увеличе- 10 нию его акустической эффективности в области низких и инфразвуковых частот, без увеличения его габаритов.

Использование предлагаемых резонаторов в качестве конструктивных 15 элементов резонансных поглотителей звука в диапазоне низких и инфразвуковых частот дает возможность в несколько раз уменьшить габариты этих конструкций по сравнению с известны- 20 ми, что значительно повышает экономичность мероприятий по борьбе с ш— у мом в указанном звуковом диапазоне.

Формула изобретения

1. Резонансный поглотитель, состоящий из группы соединенных последовательно или параллельно акустических резонаторов, каждый из которых, ограничен жесткими глухими стенками и имеет воздушную полость, соединенную с окружающим воздухом посредством отверстия в лицевой стенке, о т л и ч а ю— шийся тем, что,с целью повышения его акустической и экономической эффектив ности в области низких и инфразвуко29 вых частот, по центру отверстия резонатора параллельно внутренней или внешней поверхности лицевой стенки установлен тонкий жесткий экран, имеющий площадь большую, чем площадь отверстия резонатора, но меньшую площади лицевой стенки и отстоящий от нее на расстоянии, величина которого составляет не более О,l глубины воздушной полости резонансного поглотителя и не менее граничной глубины 1, on.—

ГР ределяемой соотношением е,„=ь;у о ЙевЯ,Я, з где 1,р — граничная глубина, см;

S — площадь лицевой стенки, смР;

S — площадь экрана, см

Э

7 У

S — площадь отверстия, см

2. Поглотитель по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что площадь по— верхности экрана составляет не более

0,95 площади лицевой стенки и не менее 1,1 площади отверстия в этой стенке.

3, Поглотитель по п.l о т л и ч аю шийся тем, что толщина экрана не превышает О,l длины погашаемой звуковой волны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Абрамчик М. и Малецкий И. Объемный многорезонансный,поглотитель.

Акустический журнал. 1959, 7, 3.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 573548, кл. Е 04 В 1/74, 1974.

3. Ч)дин Е.Я. и Осипов Г.Л. Звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы. М., Стройиздат„ 1966, .с.138- .

139.

838029 фиг.2

Составитель Е.Чернявская

Редактор M.Íåäîëóæåíêî Техред Н. Ковалева Корректор В.Бутяга, Заказ 4374/40 .Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по Делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4