ГЛАВА ПЯТАЯ
РАСЧЕТ И ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ КАНАЛОВЫХ ГЛУШИТЕЛЕЙ
5-1. Моделирование каналовых глушителей
Для расчета затухания звука в облицованных каналах глушителей по формулам предыдущего раздела необходимо знать волновые параметры ЗПМ и характеристики защитного и перфорированного покрытия.
В настоящее время появляется много новых ЗПМ, для которых не всегда известны их волновые параметры. Кроме того, усовершенствование технологии изготовления ранее выпускавшихся ЗПМ и небольшие изменения в плотности набивки могут также вызывать изменения в значениях волновых параметров.
Рис. 5-1. Схема конструкции установки «звуковой канал»
Надежным способом определения затухания в облицованных каналах является описанный в § 3-5 экспериментальный метод бегущей волны с помощью установки типа «звуковой канал» (рис. 5-1). Боковые стенки канала образованы двумя верхними 3 и двумя нижними 1 швеллерами. Нижние швеллера / приварены к двум опорам из двутавровых балок 11. Дно канала образовано малым швеллером 2, который опирается на деревянные сменные подставки 10 Верхняя граница канала образуется также с помощью малого швеллера 6, приваренного к двум подъемным винтовым устройствам 4. Каждое подъемное устройство находится на опорной полосе 5, которая приварена к двум верхним боковым швеллерам 3. Поверхности всех швеллеров, обращенные внутрь канала, шлифуются и покрываются антикоррозионным лаком, чтобы обеспечить максимальный коэффициент отражения звука.
Исследуемый ЗПМ 9 укладывается на дно «звукового канала» и покрывается, при необходимости, защитной оболочкой 8, например стеклотканью. Конструкционное перфорированное покрытие 7 помещается между нижними и верхними боковыми швеллерами. Верхняя половина канала может быть выполнена откидывающейся на петлях. После установки в «звуковой канал» испытуемой конструкции верхняя и нижняя части канала стягиваются с помощью болтового соединения (на рисунке не показано). Высота воздушного слоя do и толщина слоя ЗПМ d\ могут легко изменяться. Микрофонный зонд (см. рис. 3-10) передвигается в воздушном слое сверху перфорированного покрытия.
Затухание по длине канала измеряется в средней части, где остается лишь наименее затухающая основная волна.
Частотный диапазон измерений в «звуковом канале» ограничен снизу длиной измерительной части канала, которая не должна быть меньше длины звуковой волны, а сверху — шириной канала, которая не должна быть более половины длины волны. Поэтому желательно иметь, по крайней мере, две установки типа «звуковой канал» — более длинную и широкую для измерений в области низких частот, а более короткую и узкую — для высокочастотной области.
Начальный уровень звукового давления на входе в канал не имеет существенного значения, так как производятся относительные измерения затухания по длине канала. Однако начальный уровень должен быть таков, чтобы на удаленных точках уровни находились в пределах динамического диапазона измерительного тракта.
Зная затухание для облицованного канала с параметрами d0 и di, можно определить затухание для следующих типов глушителей: прямоугольного трубчатого, облицованного с одной и двух сторон, и пластинчатого. Затухание в прямоугольном трубчатом глушителе с облицовкой с одной стороны толщиной d\ и высотой воздушного слоя do равно затуханию в «звуковом канале» с соответствующими высотами. Затухание в прямоугольном трубчатом глушителе, облицованном с двух противоположных сторон ЗПМ толщиной d\ равно затуханию в «звуковом канале» с соответствующими высотами. Затухание в прямоугольном трубчатом глушителе, облицованном с двух противоположных сторон ЗПМ толщиной di равно затуханию в «звуковом канале» с параметрами di и do при расстоянии между облицовками, равном 2d0.
Затухание в пластинчатом глушителе равно затуханию в облицованном канале с параметрами d0 и d\ при следующих условиях толщина пластин равна 2db а расстояние между пластинами равно 2do.
Рассмотренная установка «звуковой канал» позволяет быстро и надежно определять затухание в каналовых глушителях с различными видами ЗПМ и защитных покрытий при желаемых толщинах воздушного слоя и облицовки.
