Тривайло М.С.

Національний технічний університет України «КПІ»

ГЛУШНИК ШУМУ ГАЗОВОГО СТРУМЕНЯ

Модель відноситься до машинобудування, зокрема до глушників шуму газового струменя і може бути використана в двигунах внутрішнього згоряння.

Відомий глушник шуму газового струменя (ГШ), який містить складений щонайменьше з двох коаксіальних циліндрів корпус з впускним і випускним патрубками та торцевими і внутрішніми перегородками, а також розміщені в отворах внутрішніх перегородок трубу з заглушкою та отворами на одному кінці (патент України на корисну модель № 7473, F01N1/00, 2005).

Недолік цього ГШ полягає у відносно складній конструкції, що породжене наявністю внутрішніх перегородок і труднощами виготовлення.

Відомий також ГШ, який містить циліндричний корпус з отворами для виходу струменя і кришками на торцях, одна з яких має впускний патрубок, а також розміщені вздовж осі корпусу прилегло до його кришок центральну і додаткову труби з отворами на протилежних кінцях (патент Російської Федерації на винахід № 2062889, F01N1/00, 1996).

Цей ГШ є найбільш близьким до пропонуємої моделі за технічною суттю та досягаємим ефектом.

Недолік віомого ГШ полягає у відносно низькій ефективності глушіння шуму внаслідок відсутності просторового переміщення (перемішування, турбулізації) газового струменя в порожнині центральної труби.

В основу пропонуємої моделі поставлена задача підвищення ефективності глушіння шуму шляхом введення в конструкцію додаткового елемента – турбулізатора, що забезпечує просторове, замість поступального в найближчому аналозі, переміщення газового струменя в порожнині центральної труби, а це призводить до додаткового розсіювання звукової енергії струменя, а отже, і до зростання ефективності глушіння шуму.

Поставлена задача вирішується тим, що в ГШ, який містить циліндричний корпус з отворами і кришками на торцях, одна з яких має впускний патрубок, а також розміщені вздовж осі корпусу прилегло до його кришок центральну і додаткову труби з отворами (перфорацією) на протилежних кінцях, згідно корисної моделі новим є те, що він обладнаний розміщеною в порожнині центральної труби пластиною, яка має гофровану (зигзагоподібну) форму по своїй довжині і вершинами торців гофр спирається на внутрішню поверхню труби.

Зазначені відмітні ознаки забезпечують просторове (тобто тривимірне) переміщення газового струменя, замість поступального (прямолінійного) переміщення в найближчому аналозі, що викликає його турбулізацію (перемішування). Турбулізація газового струменя, як відомо, збільшує розсіювання звукової енергії, а (це додатково) зменшує його звукову потужність, внаслідок чого ефективність глушіння шуму зростає.

На рис. 1 зображений заявляємий ГШ, загальний вигляд; на рис. 2 – переріз А-А на рис. 1.

ГШ містить циліндричний корпус 1 з отворами 2 і кришками 3, 4, одна з яких з має впускний патрубок 5. По осі корпусу 1 прилегло до кришок 3, 4 розміщені центральна 6 та додаткова 7 труби з отворами 8 на протилежних кінцях. Додаткова труба 7 розташована з радіальним зазором коаксіально відносно центральної труби 6 та стінок корпусу 1. ГШ містить також розміщену в центральній трубі 6 пластину 9, яка має по своїй довжині гофровану форму і вершинами гофр спирається на внутрішню поверхню труби (точки “” на рис. 1, 2). Пластина 9 дискретно-неперервно (точково) спирається на внутрішню поверхню центральної труби і утворює з нею проміжки 10 для проходу газу. Отвори 2 в корпусі 1 та отвори 8 в стінках труб 6, 7 розташовані групами (перфорацією) і подрібнюють газовий струмень та забезпечують його прохід через глушник.

Працює ГШ наступним чином.

При надходженні стиснутого відпрацьованого газу в порожнину центральної труби 6 його струмінь 11 поділяється пластиною 9 на чотири потоки і, проходячи через утворені нею з внутрішньою поверхнею труби проміжки 10, потрапляє в простір з підвищеною реверберацією, багаторазово розширюється (і стискається) в проміжках між вершинами гофр, внаслідок чого турбулізується (перемішується), а тому втрачає певну частину своєї звукової енергії, що викликає початкове глушіння шуму. Потім, досягнувши торця кришки 4, струмінь 11 надходить в отвори 8 труб 6 та 7, подрібнюється і, розширюючись, змінює напрям руху на протилежний, досягяє отворів 2 корпусу 1 і виходить в атмосферу цілковито, або частково, втративши свою початкову звукову енергію.

Так як переміщення газового струменя 11 в порожнині труби 6 здійснюється з багаторазовими розширеннями, стисканням та подрібненням, що відсутнє в найближчому аналозі і викликає додаткове розсіювання звукової енергії, то звукова енергія струменя, який надходить в навколишнє середовище, зменшується, що підвищує ефективність глушіння шуму.

Рис. 1

Рис. 2