Приложение В (рекомендуемое). Акустические и аэродинамические характеристики глушителей шума

Приложение В
(рекомендуемое)

Акустические и аэродинамические характеристики глушителей шума

В.1 Трубчатые глушители (круглые и прямоугольные) эффективны в воздуховодах с поперечными размерами до 450-500 мм. Они представляют собой участки воздуховодов (каналов) круглого или прямоугольного сечения со звукопоглощающими стенками, свободное сечение глушителя равно сечению воздуховода (таблицы В.1, В.2). Для сохранения формы канала и предотвращения выдувания ЗПМ потоком служит достаточно прозрачное для звука покрытие. Это могут быть тонкие ПВХ-покрытия, стеклоткани и пленки с перфорированным металлическим листом. Когда требуется глушитель длиной более 3 м, следует его разбивать (делить) на 2-3 секции с расстоянием между ними не менее одной-двух длин такой секции.

Таблица В.1 - Трубчатые глушители круглого сечения

Толщина ЗПМ, характерный размер, мм	Расчетная длина глушителя, м	Снижение уровней звуковой мощности, дБ, трубчатыми глушителями шума круглого сечения в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
100,	0,5	5	7	11	20	19	16	12	11
	1,0	9	12	20	35	34	27	19	17
	1,5	11	17	25	44	42	37	25	22
	2,0	13	22	30	50	50	47	32	27
100,	0,5	4	6	9	17	17	12	9	8
	1,0	6	9	16	30	28	20	15	14
	1,5	8	13	21	49	40	26	19	18
	2,0	9	17	27	50	49	32	24	21
100,	0,5	3	5	8	17	16	9	7	6
	1,0	4	8	14	30	28	15	12	11
	1,5	6	11	19	40	39	20	17	16
	2,0	7	15	25	50	49	25	20	17
100,	0,5	3	5	9	17	13	8	7	6
	1,0	4	8	15	28	20	13	11	10
	1,5	6	11	20	40	29	18	14	13
	2,0	7	15	27	50	35	20	16	15
100,	0,5	2	4	9	12	10	7	6	5
	1,0	3	7	15	20	16	11	9	8
	1,5	4	9	19	28	21	14	11	10
	2,0	4	10	26	35	24	16	12	11
100,	0,5	1	3	8	11	8	6	5	4
	1,0	2	5	13	17	12	10	8	7
	1,5	3	7	18	25	18	13	10	8
	2,0	3	9	24	32	19	15	11	10

Таблица В.2 - Трубчатые глушители прямоугольного сечения

Толщина ЗПМ, характерный размер, мм	Расчетная длина глушителя, м	Снижение уровней звуковой мощности, дБ, трубчатыми глушителями шума прямоугольного сечения в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
100, 200x100	0,5	2	7	10	18	20	16	10	8
	1,0	3	11	18	32	35	29	18	13
	1,5	4	13	22	37	39	34	25	19
	2,0	5	15	25	43	45	40	30	23
100, 300x200	0,5	1	5	8	17	15	9	7	6
	1,0	2	7	14	28	26	16	11	9
	1,5	2	9	19	35	34	21	13	12
	2,0	3	10	23	42	40	25	15	14
100, 400x200	0,5	1	4	6	14	12	8	6	4
	1,0	2	6	11	25	22	13	10	7
	1,5	2	8	14	35	29	18	11	9
	2,0	3	9	18	42	40	22	14	12
100, 400x300	0,5	1	3	5	13	11	7	4	3
	1,0	1	5	8	21	19	12	6	5
	1,5	2	6	11	29	25	14	9	8
	2,0	2	7	15	35	30	16	11	10
100, 400x400	0,5	1	2	4	12	8	5	4	3
	1,0	1	3	7	20	15	9	6	5
	1,5	2	5	10	27	21	12	8	7
	2,0	2	6	14	33	27	15	10	9

В.2 Для увеличения затухания звука в воздуховодах с большими поперечными размерами прибегают к равномерному распределению ЗПМ по их сечению. Этот принцип использован в пластинчатых глушителях (таблица В.3). По характеру спектра эффективности они мало отличаются от трубчатых глушителей. Толщина пластин и расстояние между ними, как правило, не меняются по сечению канала. С увеличением толщины и расстояния между пластинами область максимального затухания смещается в сторону более низких частот. Количество, высота пластин и каналов для воздуха определяются из условия равенства, как минимум, свободного сечения глушителя и сечения воздуховода, в котором глушитель установлен. Это условие обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, создаваемое глушителем, соответственно минимальное шумообразование в нем. Дополнительного снижения гидравлического сопротивления добиваются путем установки на пластины на входе в глушитель и выходе из него обтекателей.

Таблица В.3 - Пластинчатые глушители

Толщина пластин, мм	Расстояние между пластинами, мм	Длина глушителя, м	Фактор свободной площади, %	Снижение уровней звуковой мощности, дБ, пластинчатыми глушителями шума в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
				63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
100	100	0,75	50	1	2	5	13	17	12	10	8
		1,0		1	3	7	20	25	18	16	11
		1,5		1	4	9	27	34	24	21	13
		2,0		2	5	12	35	42	30	25	14
		2,5		2	6	14	40	48	35	29	15
		3,0		2	7	16	45	52	40	32	16
200	200	0,75	50	1	2	10	15	12	10	7	6
		1,0		2	3	12	18	15	12	9	8
		1,5		2	5	18	25	20	15	12	11
		2,0		3	7	22	32	25	18	14	13
		2,5		4	10	26	38	29	21	16	14
		3,0		5	12	39	45	33	24	17	15
400	400	0,75	50	2	4	10	10	7	7	6	5
		1,0		3	6	12	12	9	8	7	6
		1,5		4	10	17	16	13	10	8	7
		2,0		4	13	21	20	15	12	10	9
		2,5		5	16	25	24	17	14	11	10
		3,0		5	18	28	27	19	15	12	11
400	250	0,75	38	3	8	13	12	9	8	7	5
		1,0		3	10	15	14	13	11	9	7
		1,5		4	12	22	21	18	13	12	9
		2,0		5	15	27	25	21	15	14	11
		2,5		6	18	32	30	24	17	15	12
		3,0		7	21	37	34	27	19	16	13
800	500	0,75	38	6	8	9	8	7	7	6	5
		1,0		8	10	11	10	9	8	7	6
		1,5		11	12	15	14	12	10	9	8
		2,0		13	15	18	17	15	12	10	9
		2,5		15	18	20	19	17	14	11	10
		3,0		17	20	22	21	19	15	12	11

В.3 В прямоугольных воздуховодах с поперечными размерами до 800x500 мм пригодны так называемые канальные глушители. Это, по сути, пластинчатые глушители с одной пластиной толщиной, равной половине, как правило, меньшего размера поперечного сечения прямоугольного воздуховода (таблица В.4).

Таблица В.4 - Канальные глушители шума

Размеры поперечного сечения, мм	Толщина слоя ЗПМ, мм	Длина активной части, мм	Снижение уровней звуковой мощности, дБ, канальными глушителями шума в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
			63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
300x150	75	900	1	3	13	23	29	20	14	11
400x200	100		2	3	12	22	25	19	12	10
500x250	125		3	3	10	17	20	13	10	9
500x300	150		3	4	9	17	16	11	10	10
600x300	150		3	4	9	16	16	10	9	9
600х350	175		3	5	8	14	13	8	8	8
700x400	200		4	5	9	13	11	8	8	8
800x500	250		4	6	6	11	8	6	6	6
1000x500	250		4	6	6	10	9	6	6	7

В.4 Значительное снижение уровня шума обеспечивают несоосные камерные глушители с внутренней звукопоглощающей облицовкой. Одним из основных препятствий для их применения является создаваемое ими высокое гидравлическое сопротивление в сети. Камерные глушители без внутренней облицовки менее эффективны, однако они предпочтительны по сравнению с другими глушителями при установке в вытяжных системах, обслуживающих помещения для приготовления пищи (по причине отсутствия в них ЗПМ и возможности его загрязнения и потери акустических качеств).

Примечания

1 Приведенная в таблицах В.1-В.4 эффективность получена при заполнении глушителей супертонким базальтовым волокном по ГОСТ 21880 с объемной массой набивки 20-25 .

2 Когда требуется глушитель длиной более 3 м, его следует разбивать (делить) на 2-3 секции с расстоянием между ними не менее одной-двух длин такой секции. Эффективность одного глушителя (всех типов) длиной 3 м не равна сумме эффективностей трех глушителей по 1 м, установленных на расстоянии 1-2 м друг от друга.

В.5 Если глушитель устанавливают на конечном участке воздуховода перед помещением, то допустимую скорость воздуха ориентировочно можно принимать в зависимости от допустимого уровня звука в помещении в соответствии с таблицей В.5.

Таблица В.5

Допустимый уровень звука в помещении, дБА	25	30	40	50	55	70
Допустимая скорость воздуха в глушителе, м/с	2,5	3	5	7	9	14

В.6 В серийно выпускаемых глушителях происходит вынужденная замена одного ЗПМ на другой. В таких случаях требуется прогнозировать эффективность глушителя с новым материалом (оценивать его акустическую эквивалентность), используя выражение

. (В.1)

Данное выражение позволяет по диаметру и плотности волокон нового ЗПМ определить его объемную плотность.

Пример - Чтобы эффективность глушителя, где в качестве ЗПМ использована минеральная вата (, мкм, плотность материала волокна ), не претерпела существенных изменений, при замене ее на стекловолокно марки "Изовер" ( мкм, ), плотность нового ЗПМ должна быть около 40 .

Выражение (В.1) получено на основе предпосылки, что волокнистый материал (1) с плотностью , , и диаметром волокна , мкм, является акустически эквивалентным материалу (2) с плотностью и диаметром при условии равенства их импедансов, т.е.

, (B.2)

где Z - импеданс, вычисляемый по формуле

, (B.3)

здесь l - толщина слоя, расположенного на жестком основании;

W - волновое сопротивление, вычисляемое во формуле

W = 1 + Q - iQ, (B.4)

- постоянная распространения звука в волокнистой среде, 1/м, вычисляемая по формуле

, (B.5)

где k - волновое число, 1/м, вычисляемое по формуле

,

здесь f - частота звука, Гц,

- скорость звука в воздухе, м/с;

Q - безразмерная структурная характеристика, вычисляемая по формуле

, (B.6)

где - коэффициент динамической вязкости, ;

- плотность воздуха, ;

- множитель, равный ;

- пористость ( - плотность материала волокна, ).

В.7 Аэродинамическое сопротивление глушителей , Па, вычисляют по формуле

, (B.7)

где - коэффициент местного сопротивления; для пластинчатых глушителей принимается по таблице В.6 в зависимости от фактора свободной площади и конструктивных особенностей пластин, для трубчатых глушителей ;

l - длина глушителя, м;

- коэффициент трения (см. таблицу В.7);

- гидравлический диаметр, м;

- плотность воздуха, ;

v - скорость воздуха в живом сечении глушителя, м/с.

Таблица В.6 - Коэффициент местного сопротивления глушителей

Фактор свободной площади *	Коэффициент местного сопротивления для пластин
	с обтекателями на входе	без обтекателей
0,25	0,72	0,95
0,3	0,64	0,85
0,4	0,49	0,65
0,5	0,38	0,5
0,6	0,27	0,35
* и - соответственно свободные площади поперечного сечения глушителя и поперечного сечен# кожуха, в котором установлены пластины.

Таблица В.7 - Коэффициент трения

Гидравлический диаметр глушителя , м	0,1	0,2	0,4	0,6	1,0
Коэффициент трения	0,06	0,05	0,04	0,03	0,025	0,025

Примечание - Существенное снижение аэродинамического сопротивления пластинчатых глушителей достигается за счет обтекателей (полуцилиндров), устанавливаемых на торцы пластин (по всей высоте) на входе в глушитель.