Повышение эффективности систем шумопонижения машин на основе физического эффекта интерференции звуковых волн

• Автор: Филатов, Николай Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание.
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 .Актуальность разработки и совершенствования устройств

шумопонижения в газовых потоках механизмов и машин.

1 ^.Перспективные направления снижения шумности газовых

потоков при работе различных машин и механизмов.

1.3 .Постановка задач исследования 3

Г лава 2. Аналитическое исследование шумообразования при

работе машин.

2.1. Теоретические предпосылки снижения шума при работе машин.

2.2. Анализ существующих методов решения проблемы снижения шума при работе машин.
2.3. Анализ возникновения шума в процессе такта выпуска.
Интерференция как физическое явление.
Обоснование интерференции, стационарная интерференция
2.4. Математическая модель оптимизации параметров газового
потока
2.5. Выводы по второй главе.
Глава 3. Методика проектирования разработанного устройства шумопониже ния, конструктивные особенности и технология его изготовления
3.1. Методика проектирования устройства шумопонижения с улучшенными параметрами
3.2. Конструктивные особенности.
3.3. Технология изготовления элементов предлагаемой системы шумопонижения.
3.4. Выводы по третьей главе.
Глава 4. Экспериментальное исследование влияния конструктивных особенностей отдельных участков и механических устройств системы на шумообразование.
4.1. Экспериментальное оборудование.
4.2. Методика проведения испытаний и их результаты.
4.3. Выводы по четвертой главе.
Глава 5. Практическая реализация результатов исследования.
5.1. Примеры реализации разработанной конструкции устройства шумопонижения
5.2. Натурные испытания предложенного в настоящей работе устройства шумопонижения
5.2. Экономический эффект внедрения предлагаемого устройства шумопонижения.
5.3. Выводы по работе.
Список использованной литературы.
Приложения: Акты внедрения Зстраницы.
Введение.

Одной из наиболее актуальных проблем, стоящих перед учеными, занятыми в проектировании, производстве и эксплуатации машин1 и механизмов, является снижение негативного техногенного воздействия, оказываемого ими в процессе работы на человека и окружающую среду.
Шум является одним из важных факторов, оказывающих влияние на здоровье человека. Помимо того, проведенные недавно исследования [9],[11], свидетельствуют о негативном воздействии шума и на окружающую среду, что особенно актуально в условиях постоянного изменения её параметров.
Проблеме шумопонижения при работе машин посвящено множество исследований [3], [5], [11] и т.д. При работе множества машин преобладающим источником шума является газовый поток в соединении с колебательными процессами на всех звуковых частотах. Такое положение наблюдается при работе строительных компрессоров, высокоскоростных мельниц для измельчения строительных материалов, в которых разделение частиц по крупности' достигается1 при помощи подаваемого в зону помола воздуха под давлением, пневмотранспортных установок, систем выпуска газов двигателей внутреннего сгорания, других машин и приспособлений различного назначения.
Существует ряд конструкторских разработок [13], [15], и т.д., направленных на снижение шумности газовых потоков, что достигается, как правило, применением различных, в основном механических, устройств. К механическим устройствам подобного воздействия следует отнести расширительную камеру, двухкамерный расширительный глушитель, резонансную камеру, перегородки с отверстиями, облицовку внутренних поверхностей трубопроводов шумопоглощающими материалами, интерферентные резонаторы и т.д. Находят применение и так называемые реактивные акустические фильтры, состоящие из ряда последовательно расположенных расширительных камер, соединенных между собой узкими трубками.

Снижение интенсивности шума в газовых потоках в настоящее время производится установкой на пути движения в основном следующих элементов:
а) расширительных камер, которые обеспечивают определенное снижение интенсивности, но имеют ряд существенных недостатков- они снижают шумность только на определенных частотах в зависимости от их размеров, обладают значительным сопротивлением движению потока, громоздки, металлоемки и дороги в изготовлении;
б) резонансных камер, которые обладая недостатками расширительных камер, сложнее технологически, обладают значительной эффективностью но только в узкой полосе частот, практически на одной из частот;
в) перегородок с множеством мелких отверстий при прохождении через которые газовые потоки испытывают значительное сопротивление передвижению, снижение шумности потока в. них незначительно; их применение удорожает производство, систем' шумопонижения;
г) применением шумопоглощающих материалов, которые при, недостаточной, долговечности-не обладают долговременным постоянным эффектом, требуют дополнительных устройств для их удержания, для. значительного, снижения* шумности потока требуется существенное увеличение длины трубопроводов, дороги.
Для снижения интенсивности шума применяют эффект интерференции звуковых волн на определенной частоте, обеспечивая их разделение с последующим взаимодействием звуковых составляющих в противофазе, разность хода звуковых волн при этом должна составлять половину длины звуковой волны. При высокой эффективности подобного метода недостатком является значительные габариты установки и только определенная частота заглушения. При этом практически отсутствую элементы, создающие сопротивление движению газового потока и это определяет перспективность создания систем шумопонижения на основе интерференции звуковых волн в широком диапазоне частот.