Расчет эффективности снижения аэродинамического шума Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015 ISSN 2410-700Х_

эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем», Серпухов, 2015, Часть 3 , с. 181-185.

4. Тое Вэй Тун. Определение параметров алгоритма управления движением летательного аппарата. Материалы V Всероссийской научно-практической конференции «Современное непрерывное образование и инновационное развитие» // Под редакцией проф. А.Н. Царькова и проф. И.А. Бугакова. -Серпухов: МОУ «ИИФ», 2015. - 966 с., с. 852-854.

© В.Т. Тое , 2015

УДК 534.833:621

Шмырев Виктор Иванович,

к.т.н., доцент,

Российский государственный социальный университет (РГСУ),

г. Москва, РФ, е-mail: [email protected]

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ СНИЖЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ШУМА

Аннотация

Рассмотрен расчет аэродинамического шума вихревого происхождения от вентиляторного агрегата с учетом скорости движения воздуха в воздуховодах системы вентиляции, аэродинамических характеристик путевой арматуры и концевых воздухораспределительных устройств.

Ключевые слова

Аэродинамический шум, характеристики путевой арматуры и концевых воздухораспределительных

устройств, звукоизоляция, звукопоглощение.

Шум и вибрация являются вредными производственными факторами, поэтому одной из актуальных задач исследователей на современном этапе является создание эффективных технических средств шумовиброзащиты производственного персонала [1,с.50; 2,с.27; 3,с.70].

Рассмотрим вентилятор в виде совокупности трех отдельных источников шума: Раг - октавные уровни звуковой мощности, излучаемой вентиляционным агрегатом в окружающее пространство, дБ; Рвс и Рнаг - октавные уровни звуковой мощности аэродинамического шума, излучаемого вентилятором соответственно в трубопроводы со стороны всасывания и нагнетания.

При внезапном изменении площади поперечного сечения трубопровода, можно установить связь между уровнями Р о , Р вс и Р наг для центробежных вентиляторов, Р0 - начальные уровни звуковой мощности аэродинамического шума, который имеет место внутри корпуса вентилятора, дБ.

(т + 1)2 (т + 1)2

Р = Я - 101ё^-; Р = Я -1012^-; (1)

вс 0 О л ? наг 0 О А ?

4т 4т

вс наг

где m вс - отношение площади стенки корпуса вентилятора к площади проходного сечения воздухоприемного патрубка, который расположен на этой стенке; m наг - отношение наибольшей площади поперечного сечения корпуса вентилятора к площади нагнетательного отверстия; Звуковая мощность W, Вт, аэродинамического шума вихревого происхождения может быть представлена следующим образом

W = K v r D2, (2)

с" 8 8

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015

ISSN 2410-700Х

где К - безразмерный параметр, зависящий от конструктивных особенностей вентилятора, чисел Рейнольдса и Маха; р - плотность воздуха, кг/м3; с - скорость звука в воздухе, м/с; D в наружный

диаметр рабочего колеса вентилятора, м; О в= п БвП /60 - максимальная окружная скорость колеса, м/с; X и у - частотные характеристики показатели степени, причем у = X + 3; Пв - частота вращения, об/ мин.

Тогда на основании уравнения (2) получаем

Ж - п / \

Р = 101ё — = Ь + 10у ^ + 10(у + 2) Ва, (3)

W

60

где Wо = 10"12 Вт - пороговое значение звуковой мощности; Ь = 101§

Кртг7

Wo ca

- отвлеченный уровень

шума, который представляет октавные уровни звуковой мощности, излучаемой вентилятором при Dв = 1 м и Пв = 1 об/сек.

Октавные уровни шума, создаваемого вентилятором, могут быть определены по формуле

= Рнаг - Z Д - Д« + + ^

(4)

1ППП 2000 4000 8000 Частота, Гц

Рисунок 1 -Октавные уровни звукового давления при различной скорости в воздуховоде: а) 2 м/сек; б) 5 м/сек; в) 10 м/сек , излучаемые: 1- вентилятором, подающим воздух в помещение; 2 - путевой арматурой; 3

- концевыми и воздухораспределительными устройствами.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №10/2015 ISSN 2410-700Х_

где ZA - суммарные потери звуковой мощности в элементах нагнетательного участка вентиляционной системы, дБ; Ф - фактор направленности решетки или открытого конца трубопровода, зависящий от их размеров и положения относительно граничных поверхностей вентилируемого помещения, а также от частоты.

На ПЭВМ (рис.1) по вышеприведенным формулам и номограммам был рассчитан шум в вентилируемых помещениях, который обусловлен вентилятором со следующими характеристиками: объемный расход Q = 950 м3/ч; полное давление (напор) вентилятора H = 2200 Па (220 кГс/м2); число оборотов электродвигателя n = 3000 об/мин; число лопаток вентилятора z =12 (лопатки загнуты назад); диаметр рабочего колеса Dk = 340 мм, диаметр всасывающего отверстия -120 мм, размеры выходного фланца вентилятора - 125x125 (мм); размеры вентилируемого помещения: DxWxH = 8x3x4,5 (м), в качестве концевых воздухораспределительных устройств рассматривался дисковый плафон. Список использованной литературы

1.Кочетов О С., Булаев И.В., Шмырев В.И. Расчет виброзащитной подвески сиденья в двухмассовой системе «человек -оператор» // Общество, наука, инновации: сборник статей Международной научно-практической конференции (15 декабря 2014 г., г.Уфа). в 2ч.Ч.2./ - Уфа: Аэтерна, 2014.-376 с. С. 49-52.

2.Кочетов О С., Шмырев В.И., Коверкина Е.В. Защитные конструкции взрывоопасных объектов // Роль науки в развитии общества: сборник статей Международной научно-практической конференции (13 декабря 2014 г., г.Уфа).- Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-158 с. С. 25-29.

3.Кочетов О С., Шмырев В.И., Шмырев Д.В. Винтовой звукопоглощающий элемент // Теоретические и прикладные вопросы науки и образования: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 31 января 2015 г.: в 16 частях. Часть 15. Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2015. 164с. С. 69-71.

© В.И. Шмырев, 2015