Величина и область максимальной эфф. шумоглушителя зависит от типа материала и величины сопротивления продуванию. Наибольшие значения эфф. (DLгл) соответствуют весьма рыхлой набивке с поперечными перегородками. С увеличением объемной плотности и, следовательно, сопротивления продуванию (r) максимум эфф. уменьшается по абсолютной величине, но область высоких значений DLгл резко расширяется в обе стороны измеряемого диапазона частот. Дальнейшее увеличение плотности ЗПМ ведет к увеличению реактивной составляющей акустического импеданса слоя материала и тем самым к снижению эфф. в диапазоне низких и средних частот и к незначительному повышению ее на высоких частотах. Для заданной толщины поглощающего слоя и данного вида материала есть оптимальное значение сопротивления продуванию rопт, которому соответствует расширенная область высоких значений DLгл.

Сопротивление продуванию вдоль слоя ЗПМ существенно не влияет на характеристику снижения уровней шума глушителя. Для двух типов облицовок – локально реагирующей и изотропной толщиной 250 мм – оптимальное r для супертонкого стекловолокна (СТВ) и ультратонкого базальтового волокна (БСТВ) составляет примерно 0,23 см1, что соответствует объемной плотности 17–20 кг/м3 при диаметре волокон 1–3 мк. Для весьма рыхлых (gзпм=5 кг/м3) волокнистых материалов сопротивление продуванию в продольном направлении влияет на величину DLгл только в резонансной области частот. С увеличением gзпм пик эфф. уменьшается по абсолютной величине и сдвигается в сторону высоких частот. На низких и высоких частотах характер зависимости DLгл от величины r остается постоянным.

Область максимальных значений эфф. для изотропного и анизотропного типов звукопоглощающей конструкции составляет 1–1,5 октавы, поэтому эффективность звукопоглощающего канала с весьма рыхлым ЗПМ невелика. Наиболее целесообразными для практики являются глушители с плотностью gзпм=20 кг/м Их эффективность в диапазоне низких и высоких частот (исключая область лучевого эффекта) выше на 10–15 дБ, чем у глушителей с gзпм=5 кг/м Установка перегородок в слое ЗПМ в целом мало влияет на характер частотной характеристики DLгл. Только в диапазоне частот 125–250 Гц анизотропный глушитель на 3–4 дБ эффективнее изотропного. В диапазоне высоких частот наибольшую эффективность имеют глушители с ЗПМ большей плотности. Для таких материалов, как СТВ и БСТВ и им подобных оптимальное с точки зрения акустических качеств значение сопротивления продуванию составляет rопт=0,23–0,25 см1.

В зависимости от толщины слоя ЗПМ оптимальная объемная плотность материалов с диаметром волокон 1–2 мк находится в пределах 17–25 кг/м Увеличение r вдоль слоя ЗПМ посредством установки поперечных перегородок слабо влияет на частотную характеристику эфф. глушителя и лишь незначительно увеличивает затухание звука в диапазоне 125–315 Гц. Максимальную эффективность в узкой полосе резонансной области частот дает использование в глушителях анизотропных материалов с малой объемной плотностью – 5 кг/м На высоких частотах эффективнее более плотные изотропные материалы с плотностью около 40 кг/м3.

Волновые параметры волокнистых ЗПМ, непосредственно определяющие его акустические качества, существенно зависят от диаметра волокон (d) и плотности. Поэтому вопрос об акустической эквивалентности различных ЗПМ сводится по существу к определению соответствующих объемных плотностей (gзпм) этих материалов в зависимости от диаметра их волокон. Определенным значениям dвол соответствует конкретная оптимальная плотность ЗПМ в глушителе. Для БСТВ и СТВ, имеющих диаметр волокон 2–3 мк, оптимальная плотность заполнения ЗПМ составляет 15–20 кг/м3 при толщине активного слоя 200 мм.

Волокнистые ЗПМ могут применяться только в сочетании с акустически прозрачными защитными покрытиями. В качестве защитных покрытий нередко применяют металлические перфорированные листы в сочетании со стеклотканями или пленками. Акустические свойства перфорированного листа определяются его эффективной массой, величина которой зависит от диаметра отверстий, их шага и толщины листа. Влияние размера и шага отверстий на величину снижения шума глушителями исследовалось с использованием в качестве защитного экрана промышленных образцов перфорированных листов с диаметром отверстий 6 мм и шагом 12 мм. Степень перфорации таких покрытий составляет 19,5%, и они считаются акустически прозрачными. С увеличением расстояния м. отверстиями эффективность глушителя в диапазоне средних частот несколько ухудшается в результате увеличения инерционной массы покрытия и уменьшения поглощающей поверхности. Эффективность глушителя в наиболее важном диапазоне частот 125–250 Гц увеличивается при увеличении диаметра отверстий до 12 мм и шага до 25 мм.

Одной из наиболее важных с практической точки зрения особенностей пластинчатого глушителя является принцип. возможность качественной регулировки частотной характеристики глушителя. Реализация ее достигается изменением расстояния м. поглощающими поверхностями и толщиной пластин. Область максимальных значений эфф. и ее положение на частотной характеристике определяется толщиной пластин ( . С увеличением толщины пластин максимальные значения эфф. уменьшаются по абсолютной величине и одновременно сдвигаются в сторону низких частот. Пик обусловлен явлением резонанса активного слоя ЗПМ и определяется скоростью распространения звука в материале (cм) и толщиной активного слоя ЗПМ (b). Частота резонанса (fрез) соответствует условию: fрез=[cм/4b]n, (n=1, 2, 3,...).

При одинаковой толщине пластин эффективность глушителя уменьшается с увеличением расстояния м. пластинами, причем наиболее резкое уменьшение DLгл происходит в резонансной области частот ( . В области низких частот 63–315 Гц величина, достигнув наибольшего значения (для данной толщины пластин) при jсв=62%, существенно не меняется с уменьшением jсв.

Величина DLгл не пропорциональна длине глушителя (пластин). Наиболее эффективно работает начальный его участок. Неравномерность затухания шума в глушителе связана с изменением характера звукового поля по мере его распространения вдоль поглощающего слоя и объясняется расхождением в скоростях затухания нормальных волн высоких номеров и нулевой нормальной волны ( .

Влияние воздушного потока на затухание звука в глушителе в диапазоне низких частот kh

Допустимая v vдоп потока воздуха в глушителе определяется уровнем генерируемого шума. Она тем больше, чем выше допустимые уровни звукового давления в обслуживаемом вентиляционной системой помещении, чем больше его объем и чем выше затухание звуковых волн в элементах вентиляционной сети. Величина vдоп может быть также определена из условия, чтобы уровни звуковой мощности (Lp) собственного шума глушителя были не менее, чем на 6 дБ ниже остаточного уровня шума от источника после глушителя.

С учетом изложенного эффективность пластинчатого шумоглушителя:

зависит от типа используемого ЗПМ и сопротивления продуванию защитного покрытия;

не увеличивается с увеличением его поперечных размеров (не зависит от количества и высоты пластин);

зависит от толщины пластин и расстояния м. ними (уменьшается с увеличением расстояния м. пластинами);

возрастает с увеличением длины пластин (оптимальная длина глушителя не более 3 м);

снижается с ростом скорости потока в его свободном сечении.

С практической точки зрения важно помнить, что, вопервых, глушители следует устанавливать непосредственно у источников шума; вовторых, площадь свободного сечения глушителя должна быть равна площади сечения воздуховода в месте его установки (достигается подбором высоты и количества пластин), при уменьшении свободного сечения глушителя в нем возрастает v потока и гидравлическое сопротивление, соответственно, возрастает генерируемый дополнительный шум; втретьих, эффективность глушителя длиной 3 м не равна сумме эффективностей трех глушителей длиной по 1 м, установленных последовательно.