Глушитель шума газового потока

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума газового потока, преимущественно пневматических и газодинамических установок. Сущность: глушитель содержит корпус, выполненный в виде полого цилиндра, один торец которого соединен с впускным конфузорным патрубком. Внутри корпуса установлено противоударное устройство, содержащее поршень в форме профилированного конуса, расположенного навстречу газовому потоку и опирающегося на пружину с регулятором, который закреплен на втором торце корпуса, в корпусе выполнены отверстия под углом 45^o к его оси. Снаружи на корпусе закреплен по меньшей мере один пакет, содержащий две перегородки и одну шайбу, при этом отверстия в корпусе совмещены с профилированными отверстиями первой перегородки, имеющими форму сверхзвуковых сопел и которые в свою очередь совмещены с прорезями второй перегородки, выполненными со стороны внешней кромки под углом 30^o относительно радиального направления. Дана зависимость для определения площади критических сечений сверхзвуковых сопел. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума газового потока, преимущественно пневматических и газодинамических установок.

Известен глушитель шума газового потока, содержащий корпус в виде полого цилиндра с впускным патрубком и выпускными отверстиями, перегородки и шайбы [1].

Недостатком известного глушителя шума газового потока является то, что он не обеспечивает стабильность скачков уплотнений газового потока в каналах и соответственно глушения шума при изменении параметров потока.

Задача изобретения - обеспечение стабильности скачков уплотнения при изменении параметров газового потока в каналах и соответственно глушения шума выпуска.

Задача достигается тем, что в глушителе шума газового потока, содержащем корпус в виде полого цилиндра с впускным патрубком и выпускным отверстиями, перегородки и шайбы, впускной патрубок выполнен конфузорным, один торец корпуса соединен с впускным конфузорным патрубком, внутри корпуса установлено противоударное устройство, содержащее поршень в форме профилированного конуса, расположенного навстречу потоку и опирающегося на пружину с регулятором, который закреплен на втором торце корпуса, снаружи на корпусе закреплен по меньшей мере один пакет, содержащий две перегородки и одну шайбу, в первой перегородке выполнены профилированные отверстия в форме сверхзвуковых сопел, площади критических сечений которых определяют по формуле: где F_кр - площадь критического сечения, м²; Q - расход среды через сопло, кг/с; T - температура торможения, К; P - полное движение внутри корпуса, Па (давление торможения), а во второй перегородке со стороны внешней кромки, под углом 30^o относительно радиального направления выполнены прорези, отверстия в корпусе выполнены под углом 45^o к его оси и совмещены с отверстиями первой перегородки, которые в свою очередь совмещены с прорезями второй перегородки.

На фиг. 1 изображен разрез глушителя шума газового потока; на фиг. 2 - разрез А-А; на фиг.3 - профилированное отверстие первой перегородки.

Глушитель шума газового потока содержит корпус 1 в виде полого цилиндра, один торец которого соединен с впускным конфузорным патрубком 2, выпускные отверстия 3 в корпусе 1. Внутри корпуса установлено противоударное устройство 4, содержащее поршень 5 в форме профилированного конуса, расположенного навстречу газовому потоку и опирающегося на пружину 6 с регулятором 7. Регулятор 7 закреплен на втором торце корпуса. Снаружи на корпусе закреплен по меньшей мере один пакет, содержащий две перегородки 8 и 9 и одну шайбу 10 (на чертеже показано несколько пакетов). В первой перегородке 8 каждого пакета выполнены профилированные отверстия 11 в форме сверхзвуковых сопел, площади критических сечений определяют по приведенной выше зависимости. Во второй перегородке 9 каждого пакета со стороны внешней кромки под углом 30^o относительно радиального направления выполнены прорези 12. Выпускные отверстия 3 в корпусе выполнены под углом 45^o к его оси и совмещены с отверстиями 11 первой перегородки пакета. Отверстия первой перегородки 8 пакета в свою очередь совмещены с прорезями второй перегородки 9 пакета.

Глушитель шума газового потока работает следующим образом.

Газовый поток, поступая во впускной конфузорный патрубок 2, разгоняется до сверхзвуковой скорости и натекает на поршень 5, который вместе с устройством 4 начинает перемещаться вправо, сжимая при этом пружину 6. В результате перемещения поршня 5 и устройства 4 снижается давление газа и наносится часть энергии ударной волны, а поток, обтекая поршень 5, имеющий форму профилированного конуса, образует систему косых скачков уплотнения, что дополнительно снижает давление газа и стабилизирует его расход. Проходя через выпускные отверстия 3 в корпусе, поток попадает в профилированные каналы, образованные первыми перегородками 8 с профилированными отверстиями 11, вторыми перегородками 9 с прорезями 12 и шайбами 10, представляющие сверхзвуковые щелевые сопла. В этих соплах поток разгоняется, и в критических сечениях сверхзвуковых сопел устанавливаются стабильные прямые скачки уплотнения, снижающие давление газа до низких значений с минимальной генерацией шума, так как большая часть энергии потока преобразуется в тепловую энергию газа. Противоударное устройство 4 и поршень 5, передвигаясь внутри корпуса I, позволяют регулировать расход газа за счет увеличения или уменьшения количества открываемых отверстий 3 в корпусе. Обратное движение устройства 4 с поршнем 5 происходит под действием сжатой пружины 6. Посредством регулятора 7 осуществляется настройка глушителя шума газового потока на номинальный режим работы устройства.

Предлагаемая конструкция глушителя шума газового потока позволяет обеспечить стабильность скачков уплотнений в каналах. и соответственно эффективность глушения шума выпуска при изменяющихся параметрах потока.

Формула изобретения

Глушитель шума газового потока, содержащий корпус в виде полого цилиндра с впускным патрубком и выпускными отверстиями, перегородки и шайбы, отличающийся тем, что впускной патрубок выполнен конфузорным, один торец корпуса соединен с впускным конфузорным патрубком, внутри корпуса установлено противоударное устройство, содержащее поршень в форме профилированного конуса, расположенного навстречу потоку и опирающегося на пружину с регулятором, который закреплен на втором торце корпуса, снаружи на корпусе закреплен по меньшей мере один пакет, содержащий две перегородки и одну шайбу, в первой перегородке выполнены профилированные отверстия в форме сверхзвуковых сопл, площадь критического сечения каждого из которых определяют по формуле
где Q - расход среды через сопло;
Т - температура торможения;
Р - полное давление среды внутри корпуса,
а во второй перегородке со стороны внешней кромки под углом 30^o относительно радиального направления выполнены прорези, отверстия в корпусе выполнены под углом 45^o к его оси и совмещены с отверстиями первой перегородки, которые совмещены с прорезями второй перегородки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3