Глушитель шума в воздухозаборнике

Для расчета геометрических параметров звукопоглощающей конструкции необходимо знать осевую скорость потока в канале, уровень звукового давле­ния на поверхности ЗПК и структуру звукового поля или номер угловой оптими­зируемой моды колебаний, соответствующий радиальный номер которой выбира­ют из условия, что расчетная частота близка к критической.

Тогда величина оптимального импеданса определяется из уравнения (9.11), а геометрические параметры ЗПК- по формуле (9.13), в которой из четырех геометрических па­раметров конструкции необходимо выбрать два любых (обычно задают диаметр отверстия и толщину перфорированной панели).

При инженерных расчетах глушителей шума вентиляторов, устанавливаемых в воздухозаборных каналах силовых установок современных ТРДД, можно ис­пользовать другой - полуэмпирический метод расчета. В этом методе исполь­зуют осредненные величины, полученные на основании параметрических расчетов оптимального импеданса и данных акустических испытаний ряда глушителей шу­ма. Выражение для среднего значения оптимального импеданса имеет вид:

.

Для среднего значения оптимального импеданса установлены коэффи­циент перфорации (F) и глубина воздушной полости сотовой ЗПК (h) для наиболее применяемых в глушителях воздухозаборных каналов конструкций с параметрами перфори­рованной панели диаметром d = 2 мм и толщиной t = 1.2 мм (рисунок 9.3).

При этом в качестве независимого переменного использован диаметр воздухозаборного канала, изменяющийся в пределах 1,0 ... 2,5 м, что соответствует диапазону изменения размеров воздухозаборных каналов современных пассажирских оте­чественных самолетов.

При уменьшении толщины (t) перфорированной панели коэффициент перфорации (F) остается неизменным, а глубина воздушной поло­сти (h) увеличивается (рисунок 9.4).

Рисунок 9.3 Геометрические па­раметры сотовой ЗПК для глушителя воздухозаборного канала при L = 155 дБ, d = 2 мм, t = 1,2 мм

Рисунок 9.4 Влияние толщины перфо­рированной панели на геометриче­ские параметры сотовой ЗПК в воздухозаборном. канале

Для обеспечения наибольшего акустического эффекта в воздухозаборном канале воздушную полость звукоизолирующей кон­струкции целесообразно делить на ячейки с расстоянием между противополож­ными сторонами не более четверти длины волны заглушаемого звука; при этом необходимо, чтобы на каждую ячейку приходилось хотя бы одно отверстие перфорированной панели, то есть чтобы не было глухих ячеек.

Спектр затухания шума в глушителе определяется с помощью суммирования типовых характеристик затухания широкополосного шума вентилятора, харак­теристик затухания дискретной составляющей на частоте следования лопаток f_сл и компонент шума ударных волн на частотах f_сл /2 и f_сл /4. Эффек­тивность уменьшения интенсивности широкополосного шума в глушителе, имеющем длину, равную одному диаметру воздухозаборного канала, рассчитывается с помощью соотношений:

Для направлений распространения шума 50 ... 90°:

Для направлений распространения шума 10 ... 40°:

Частоту максимума затухания широкополосного шума принимают равной часто­те следования лопаток рабочего колеса f_max = f_сл. Величину затухания дискрет­ной составляющей шума вентилятора на частоте следования лопаток рабо­чего колеса (f_сл) определяют по формулам:

в области углов 50 ... 90°:

в области углов 10 ... 40°:

Если в спектре шума вентилятора имеют место ударные волны, затухание на частотах f_сл / 2 и f_сл / 4, соответствующих максимумам шума ударных волн, при­нимают равным 15 дБ на калибр в области углов 40 ... 70° и 10 дБ на калибр в областях углов 10 ... 30° и 80 ... 110°, При длине глушителя l_гл,, отличной от одного калибра, затухание в нем должно быть изменено на величину, равную отношению l_гл /D.