196649. lajstromszámú szabadalom • Hangtompító szerkezet előnyösen lefújó szelepek zajának csökkentésére
1 196 649 2 hatása, az V. görbe a számítolt eredő tompított zaj. A lefújó szelep tompítandó számított lökészaját a VI. görbe, számított turbolenciazaját a VII. görbe ábrázolja. Az I hangtompító szerkezet akusztikai rendszert képezve a következőképpen működik: A csillapítandó, lefújáskor keletkező zaj szempontjából a lefújó szelep előtti és utáni légnyomás nyomásviszonya alapvető tényező, már 1,89 nyomásviszonynál hangsebességgel áramlik a levegő a szelepből. így fojtott áramlás jön létre a lefújó szelepen keresztül, ami azt jelenti, hogy a tömegáram maximális értéket ér cl. Ekkor két zajkeltő mechanizmus keletkezik. Az egyik a lefújó szelep utáni turbulens gáz keveredése az álló levegővel turbulencia zajt okozva (4. ábra VII. görbe), a másik a lökészaj, amely a turbulencia és az áramlási mező kölcsönhatásából jön létre (4. ábra VI. görbe). Amíg a nyomásviszony kisebb háromnál, elegendő a turbulencia zajt ligyclcmbcvcnni, ha az előbbinél nagyobb, akkor a lökészaj is jelentős a zajkeltésben. Ehhez, hogy az I hangtompító szerkezet széles nyomásviszony tartományban jól üzemeljen mindkét zajkeltő mechanizmus hatását csillapítani kell. Ez utóbbi esetben az 1 hangtompító szerkezet alkalmas 3 ■ 10s Pa értéknél kisebb nyomású lefújó szelepek hangtompítására is. Lefújó szelep tipikus lefújási zaját ábrázolja a 3. ábra 1. görbéje, melyből kiszámítva a lökészaj (4. ábra VI. görbe) és a turbulencia zaj (4. ábra VII. görbe) várható spektrumainak alakulása világosan látható, hogy a lökészajnak nincs szerepe a lefújási zajok alapvető spektrumainak keletkezésében, ami a nyomásviszonyból adódik. Ez azt jelenti, hogy a lefújás folyamatának zajspektrumát alapvetően a turbulencia zaj határozza meg, mely egyrészt az instacionárius erők, másrészt a nyugvó levegővel való keveredés következménye. Az eredményes hangtompitáshoz a lefújó szelep szabad nyílására olyan zárt akusztikai rendszert képező I hangtompító szerkezet van illesztve, amelynek végén nem tud kilépni, illetve érvényesülni semmilyen pólus hatás. A lefújó szelepen kiáramló gáz és az ott keletkező zaj a 2 illesztő tag 4 közegbevezető csatornájába érkezik. Ez a csatorna akusztikai szempontból egydimenziós, ami azt jelenti, hogy a hallástartományon belül csak a hosszmérete irányában van akusztikai hatása. Ebben a csatornában a turbulencia keveredése teljesen zárt térben folyik le és így nem érintkezik a külső tér álló levegőjével. Ezen túlmenően a 2 illesztő tag 5 kilépő szakaszának hanggátló kiképzésével elértük, hogy a gömbalakú poliuretán hab 14 testbe bejutó hangenergia mentes bármilyen járulékos csőzajtól. Mivel a 2 illesztő tag 5 kilépő szakasza a 6, 8 közegkibocsátó nyílások és a 7, ill. 9 csatornák révén eltérő impedanciájú a 17 belépő nyílásától, ezért a 4 közegbevezető csatornában a hanghullámok reflektálódnak s így a 6, 8 közegkibocsátó nyílásokon kevesebb hangenergia jut tovább. Az akusztikai illesztés következő reflexiós helye a 6, 8 közegkibocsátó nyílásokat lezáró porózus anyag, a gömbalakú poliuretán hab 14 test által létrehozott ún. furatreílexió. Az alacsony frekvencia tartományban a porózus anyag tömegével vesz részt a hangnyomásingadozások csillapításában, vagyis hanggátol. A magas frekvencia tartományban a porózus anyag tömegtehetetlenségc okoz csillapítást, mivel a levegőrészecskék bejutnak a pórusokba és ott vesztik el mozgási energiájuk nagy részét. A külső bevonat, a 15 külső réteg konzisztenciájánál fogva egyesítve van a gömbalakú poliuretán hab 14 testtel, tehát szervesen kapcsolódik a porózus anyaghoz, annak hangelnyelésből adódó energiadisszipációját hanggátlással fokozza, anélkül, hogy a lefújott gáz eltávozását hátrányosan befolyásolná. A 15 külső réteg védi a gömbalakú poliuretán hab 14 testet külső szennyeződésekkel, nedvesedéssel szemben, ami akusztikai tulajdonságait befolyásolná. Szabadalmi igénypontok 1. Hangtompító szerkezet légnemű közeget lefújó berendezések, előnyösen lefújó szelepek zajának csökkentésére, melynek a közeg által átáramolt porózus anyagú körszimmetrikus alakú teste van, azzal jellemezve, hogy a körszimmetrikus porózus anyagú test (14) — célszerűen gömb — rugalmasan deformábilis kiképzésű, melynek tengelyével egytengelyűén, abba benyúlóan hanggátló közegkibocsátó nyílással (6, 8) kiképzett közegbevezető csatornával (4) rendelkező illesztő tagja (2) van, a porózus anyagú testet (14) azzal egyesített deformábilis, légáteresztő külső réteg (15) veszi körül. 2. Az 1. igénypont szerinti hangtompító szerkezet azzal jellemezve, hogy a porózus anyagú testet (14) poliuretán hab képezi, melynek térfogatsúlya 40 g/ dm3 feletti, előnyösen 75-85 g/dm3 térfogatsúlyú, rugalmas deformábilitása legalább 25 %. 3. Az I. vagy 2. igénypont szerinti hangtompító szerkezet azzal jellemezve, hogy a külső rétegei (15) poliuretán prepolimer vagy poliészter vagy epoxitgyanta lakk képezi. 4. Az 1 - 3. igénypontok bármelyike szerinti hangtompító szerkezet azzal jellemezve, hogy a külső réteggel (15) egyesített porózus anyagú test (14) légáteresztő képessége legfeljebb a fele a porózus anyagú test (14) légáteresztő képességének. 5. Az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti hangtompító szerkezet azzal jellemezve, hogy a következő méretarányokkal rendelkezik: gömbalakú porózus anyagú test (14) esetében Ff , . , — < 1, ahol rc Dg — a porózus anyagú test (14) külső átmérője, De — az illesztő tag (2) közcgbcvczctő csatornájának (4) átmérője, Vb - az illesztő tag (2) közegbevezető csatornájának (4) térfogata, Vg — a porózus anyagú test (14) térfogata Lb — az illesztő tagnak (2) a porozás anyagú testben (14) elhelyezkedő hossza. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
