Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Таблица 2. Октавный спектр звуковой мощности L_p шума впуска и выпуска без глушителей.

В соответствии с ГОСТ 27436 – 87 и ОСТ 27.004.022 – 86 уровень шума, измеренный на расстоянии 7,5 м от осевой линии двигателя, для дизелей не должен превышать 77 дБ.

Проектирование глушителей впуска и выпуска

1. Ожидаемые уровни звукового давления.

м,

– показатель направленности;

дБ

а) ожидаемые уровни незаглушенного впуска, дБ:

б) ожидаемые уровни незаглушенного выпуска, дБ:

1. Исходя из допустимого уровня общего шума L_AД, определяются допустимые уровни звукового давления в каждой октавной полосе частот (в дБ)

;

где m – число октавных полос, принимаемых в расчете m = 8.

1. Требуемое снижение октавных уровней звукового давления шума:

дБ,

где – количество источников шума

а) впуска

б) выпуска

1. Выбор принципиальной схемы построения глушителей

При выборе типа глушителя учитывают в основном возможности его компоновки на силовой установке, требуемую акустическую эффективность, необходимость в техническом обслуживании и допустимое значение гидравлического сопротивления. Для любого двигателя может быть рассчитан и изготовлен глушитель камерного типа, имеющий необходимую акустическую эффективность и минимальное сопротивление. Однако глушитель такой конструкции может иметь большие размеры, что практически исключает возможность его использования на силовой установке.

Комбинированные глушители имеют приемлемые габаритные размеры и гидравлическое сопротивление. Наиболее эффективным и имеющим минимальные размеры является клиновой активный глушитель, но он имеет также большое гидравлическое сопротивление и сложен в изготовлении. Активно-реактивные глушители со звукопоглощающими материалами для глушения шума системы выпуска применяют редко, так как в них происходит засмоление материала и снижается акустическая эффективность. Такие глушители требуют периодической очистки звукопоглощающих элементов. Поэтому в качестве глушителей шума системы выпуска используют камерно-резонансные или камерные с перфорированными активными элементами глушители.

Глушители впуска целесообразно совмещать с воздухофильтром. Камерный глушитель состоит из расширительных камер, соединенных между собой трубопроводом. Глушитель пропускает звуковые колебания ниже некоторой граничной частоты f_гр и поглощает колебания, частота которых выше граничной.

Акустическую эффективность реактивных элементов определяют исходя из теории линейной акустики, для частотного диапазона существования плоских волн. Этот диапазон для элементов круглого сечения ограничен частотой

, Гц

где - скорость звука в шумопоглащающем элементе, мс,

Т – температура газов, К,

D – наибольший диаметр элемента, м.

Снижение шума впуска.

Для снижения шума впуска рассмотрим цилиндрический однокамерный глушитель следующей схемы:

Принимаем температуру воздуха Т = 293 К, тогда с = 343 мс, f_гр = 811 Гц.

Величину заглушения в однокамерном глушителе определим, используя графики расчета заглушения камерным глушителем (Охрана окружающей среды под ред. С.В. Белова, М, Высшая школа 1991 г., стр. 241, рис. 106,б), по соотношениям

1) , где F_к – площадь поперечного сечения камеры F_m – площадь поперечного сечения трубы

2)kl_k, где - волновое число

f и c – частота и скорость звука l_k – длина камеры глушителя.

дБ при м^-1 и kl_k=0,23;

дБ при k=4,59 и kl_k=0,46;

дБ при k=9,16 и kl_k=9,2.

Таким образом, данный глушитель производит эффективное заглушение в диапазоне 125, 250 и 500 Гц. Для требуемого снижения уровня шума на частоте 1000 и 2000 Гц рассмотрим резонаторный элемент, который возможно совместить с камерным элементом глушителя.

D_k=0,1 м, d_m=0,05 м,с=343 м/с, l_k=0,03 м,f_гр=2000 Гц.

Эффективность реактивного элемента

, дБ,

где V – объем резонаторной камеры,

F – площадь проходного сечения трубопровода,

k – проводимость горла резонатора.

.

Принимаем f_р=1050 Гц, тогда

;

Определим диаметр и количество отверстий.

Принимаем d_отв=15 мм, _тр=2 мм,

Определим эффективность снижения шума

дБ;

дБ

.

Таким образом, данный элемент глушителя производит эффективное глушение на частоте f=1000 Гц.

Снижение уровня шума выпуска

Принимаем температуру отработавших газов Т=705 К, тогда скорость звука мс.

Рассмотрим камерный элемент глушителя, у которого входной и выходной каналы введены в полость расширительной камеры.

;

где - волновое число

;

Таким образом, получаем . Граничная частота: Гц.

1. При f=125Гц, k=1,433; дБ.

2. При f=250Гц, k=2,86; дБ.

3. При f=500Гц ; k=5,73; дБ.

4. При f=1000Гц; k=11,46; дБ.

5. При f=2000Гц; k=22,93; дБ.

Таким образом, использование камерного глушителя не позволяет полностью достигнуть требуемого снижения уровня шума и требуется дополнительное глушение.

Для этого рассмотрим резонаторный глушитель кольцевого типа.

D_k=0,18 м,d_тр=0,045 м,l_k=0,25 м,с=548 м/с,f_гр=1784 Гц.

.

Принимаем резонансную частоту f_p=180 Гц, тогда проводимость горла резонатора

Определяем диаметр и количество отверстий. Принимаем d_отв=0,006 м, тогда количество отверстий:

В результате получаем

дБ;

дБ;

дБ;

дБ;

дБ.

Таким образом, произведено снижение уровня шума до требуемой величины в диапазоне октавных частот от f=125 Гц до f=2000 Гц.

Расчет полного сопротивления глушителя

Полное сопротивление включает потери давления на входе, в активной зоне и на выходе: Р_гл= Р_акт+Р_вх+Р_вых.

Потери давления на входе определяются по формуле:

Р_вх=Р_вых=0,5u²;

где =0,34 – коэффициент гидравлических потерь на входе в глушитель,

=0,685 кг/м³ – плотность газа при рабочей температуре глушителя,

u=0,05 см/с – скорость газа в глушителе.

Р_вх=0,50,340,6850,05²=2,9 Па.

Потери давления в активной зоне:

Р_акт=0,5u²L/D_p;

где L=0,3 м – длина первой камеры глушителя шума.

U=0,4V/F;

где V=0,0052 м³ - объем первой камеры,

F=0,003318 м² – площадь внутренней трубки глушителя.

Средняя скорость потока: U=0,40,0052/0,003318=0,62 м/с.

Р_акт1=0,50,340,6850,62²0,23/0,15=686 Па.

Характеристики

Список файлов реферата