KOPSAVILKUMS

Pneimatiskajām ierīcēm ir liela nozīme ražošanas mehanizācijā. IN Nesen tos plaši izmanto arī automatizācijas problēmu risināšanā.

Pneimatiskās ierīces automatizācijas sistēmās veic šādas funkcijas:

Informācijas iegūšana par sistēmas stāvokli, izmantojot ievades elementus (sensorus);

Informācijas apstrāde, izmantojot loģiski skaitļošanas elementus (procesorus);

Izpildmehānismu vadība, izmantojot sadales elementus (jaudas pastiprinātājus);

Noderīgu darbu veikšana, izmantojot izpildmehānismus (motorus).

KOMPRESORS, PNEIMATISKAIS CILINDS, SADALĪTĀJS, SPĒKS, ĀTRUMS, SPIEDIENS, PLŪSMA, NOMOGRAMMA.

IEVADS

Šobrīd ražošanas procesu un atsevišķu darbību automatizēšanai arvien vairāk tiek izmantota jauna tehnoloģiju nozare - mehatronika, kas ietver mehānisko, hidraulisko, pneimatisko un elektronisko elementu komplektu. Pneimatiskā automatizācija pēdējā laikā ir kļuvusi plaši izplatīta, pateicoties vairākām būtiskām pneimatisko sistēmu priekšrocībām: vienkārša izpildmehānismu vadība, salīdzinoši liels darba kustības ātrums u.c. Elektrohidrauliskās un elektropneimatiskās automātiskās vadības sistēmas kļūst arvien izplatītākas dažādās tehnoloģiju jomās, t.sk. robotizētie un automatizētie inženiertehniskie kompleksi, kosmosa, aviācijas, ķīmiskās, pārtikas, kodolenerģijas un citas nozares. Apvienojot labi zināmās elektriskās komunikācijas un vadības priekšrocības ar jaudīgo hidraulisko un pneimatisko piedziņu ātrumu un relatīvo vieglumu, šīs sistēmas aizstāj tīri mehāniskās un elektriskās vadības un uzraudzības sistēmas.

Tehniskais progress materiālu, projektēšanas un ražošanas metožu jomā palīdz uzlabot pneimatisko ierīču kvalitāti un palielināt to dažādību, kas kalpoja par pamatu to kā automatizācijas instrumentu izmantošanas jomas paplašināšanai.

Lai īstenotu taisnvirziena kustību, bieži tiek izmantoti pneimatiskie cilindri, jo tiem raksturīgas zemas izmaksas, uzstādīšanas vienkāršība, dizaina vienkāršība un izturība, kā arī plašs pamatparametru klāsts.

PNEIMATISKĀS AKTUĀCIJAS

Pneimatiskie izpildmehānismi ir paredzēti, lai pārvērstu saspiestā gaisa enerģiju mehāniskā lineārā kustībā vai rotācijā. Tos izmanto, lai vadītu mašīnu darba daļas un veiktu dažādas pamata un palīgdarbības. Lineāru kustību nodrošina pneimatiskie cilindri, rotācijas kustību nodrošina izpildmehānismi ar lāpstiņu vai zobratu ar statīvu kā darba elementu,

Vienreizējas darbības pneimatiskajos cilindros saspiestā gaisa spiediens iedarbojas uz virzuli tikai vienā virzienā, virzulis un stienis pārvietojas atsperes vai ārējo spēku ietekmē. Pneimatiskie cilindri ar atsperes atgriešanos tiek izmantoti nelielu kustību veikšanai un ar nelieliem attīstītiem spēkiem, jo ​​iebūvētā atspere, saspiežot, ievērojami samazina virzuļa radīto spēku.

Divkāršās darbības pneimatiskajos cilindros virzulis un stienis saspiesta gaisa ietekmē kustas uz priekšu un atpakaļ.

Rotējošie gaisa motori var būt virzuļi vai lāpstiņas,

Papildus iepriekš minētajiem veidiem rūpniecībā tiek izmantotas arī īpašas nozīmes pneimatiskās ierīces. Tajos ietilpst bezstieņu cilindri, pozicionēšanas cilindri, pneimatiskie ratiņi, cilindri ar dobu stieni, ar bremzi un pneimatiskajiem satvērējiem.

Pneimatisko izpildmehānismu uzstādīšanas, regulēšanas un ekspluatācijas laikā ir nepieciešams nodrošināt vairākus konstrukcijas drošības pasākumus.

Lai samazinātu personāla ievainojumu risku, ieteicams izmantot aizsargbarjeras.

Pie liela ierīces darba daļas kustības ātruma vai lielu inerciālo slodžu gadījumā paša gaisa motora slāpētājs var nebūt pietiekams, lai mīkstinātu triecienu. Lai samazinātu darba korpusa ātrumu pirms paša amortizatora ieslēgšanas, ieteicams izmantot palēninājuma ķēdes vai uzstādīt ārējos amortizatorus, kas vājina triecienu. Pēdējā gadījumā konstrukcijai jābūt pietiekami stingrai.

Lai izvairītos no miesas bojājumiem, iekārtu un ražošanas iekārtu bojājumiem, ir jānodrošina projektēšanas pasākumi, lai nodrošinātu drošību spiediena krituma laikā. Šādi pasākumi ir īpaši nepieciešami sistēmās ar piekārtām kravām un pacelšanas un transportēšanas mehānismos.

Ja pneimatiskā piedziņa tiek vadīta, izmantojot trīs pozīciju pneimatiskos vārstus, kuros neitrālā stāvoklī visas izejas ir savienotas ar izplūdi, vai atsāk darboties pēc spiediena samazināšanas pneimatiskajā sistēmā, darba elementa strauja raustīšanās no tā vietā un tad ir iespējama tā kustība pārmērīgi lielā ātrumā. Tas ir saistīts ar faktu, ka vienā cilindra dobumā tiek pielikts augsts spiediens, bet otrā dobumā nav spiediena, kā arī nav pretestības virzuļa kustībai, kas parasti rodas, izspiežot gaisu no cilindra dobuma. pneimatiskais cilindrs. Šādos gadījumos ir jāveic pasākumi pret pēkšņiem grūdieniem - piemēram, izmantojot gludas gaisa padeves ierīces.

Visa veida slodzes uz virzuļa kāta jāpieliek tikai aksiālā virzienā. Nenovēršamās sānu slodzes, kas tiek pieliktas stieņa galam, nedrīkst pārsniegt katram pneimatiskā cilindra veidam atļautās vērtības. Nav ieteicams izmantot pneimatisko cilindru kā amortizatoru.

Ja pneimatiskajam cilindram ir gaisa slāpētājs, tas var darboties tikai tad, ja stienis sasniedz savu galējo stāvokli. Tāpēc, ja virzuļa gājiena garumu nosaka kādi ārējie ierobežotāji, ir jānodrošina, lai amortizācija patiešām notiktu.

Ja gaisa balonam jādarbojas ar pilnībā atvērtu gaisa aizbīdņa vārstu, ir jāizvēlas balona veids, kas aprīkots ar gumijas slāpētāju. Nav ieteicams darbināt izpildmehānismu ar līdz galam ieskrūvētu amortizatora regulēšanas skrūvi, jo tas var sabojāt cilindra blīvējumu.

Pirms vītņotā savienojuma pievilkšanas stieņa galā tas jānovieto pilnībā padziļinājumā. Stieņa pievilkšanas laikā nedrīkst griezties.

Veicot iekārtu apkalpošanu, pirmkārt, ir jānodrošina, lai elektrības padeves pārtraukuma rezultātā nenokristu pārvadājamie priekšmeti vai iekārtu vienības, kas atrodas paceltā vai nestabilā stāvoklī. Tikai pēc tam var atslēgt elektrisko un pneimatisko strāvu, pārliecinoties, ka spiediens sistēmā ir pilnībā atbrīvots.

1. Gaisa īpašības

Elektriskās pneimatiskās automātikas izpildmehānismu darba šķidrums ir saspiests gaiss, kas ir slāpekļa un skābekļa maisījums (attiecīgi aptuveni 78% un 21% tilpuma) un citu gāzu maisījums nelielos daudzumos (argons, oglekļa dioksīds utt.), kā kā arī ūdens pāri.

Galvenie un visizplatītākie saspiestā gaisa parametri ir temperatūra, spiediens un īpatnējais tilpums (vai blīvums).

Spiediens ir spēks, kas darbojas normāli pret ķermeņa virsmu un uz šīs virsmas laukuma vienību.

Zemes atmosfēra uz tās virsmas attīsta vienas fiziskas atmosfēras spiedienu. Spiedienu, kas izmērīts, pārsniedzot atmosfēras spiedienu, sauc par pārmērīgu vai manometrisko spiedienu, un tas ir norādīts pneimatisko ierīču tehniskajos parametros.

Kopējais spiediens ir vienāds ar pārpalikuma un atmosfēras spiediena summu:

Gāzes kopējais spiediens ir proporcionāls tās absolūtajai temperatūrai T un molekulārās koncentrācijasn , ko var definēt kā attiecību;

Kur N - molekulu skaits traukā; V - kuģa tilpums.

Spiediens R gāze ir vienāda ar:

.

Proporcionalitātes koeficients ir Bolcmaņa konstante, kas vienāda ar:

.

Sējums visbiežāk ir zināms V trauks un tajā esošā gaisa masa t. Pieņemot, ka gaiss ir ideāla gāze (nav starpmolekulāras mijiedarbības), spiediens R trauka iekšpusi var noteikt, izmantojot Klepeirona formulu:

,

Kur R - universāla gāzes konstante (gaisamR =287 J/kg K), kas ir vienāds ar ārējo darbu, ko pie nemainīga spiediena veic viens kilograms gaisa, kad tas tiek uzkarsēts par 1 grādu; T -temperatūra Kelvina grādos (absolūtā temperatūra).

Nulles temperatūra pēc Celsija fizikā

.

Ja gāzes koncentrācija traukā ir nulle, tad arī kopējais spiediens šādā traukā ir nulle. Var pieņemt, ka uz Zemes virsmas kuģim ir zināma potenciālā enerģija, jo viss apkārt esošais gaiss ir zem atmosfēras spiediena un, ieejot traukā, var strādāt.

Šādi darbojas daudzas vakuuma ierīces, piemēram, vakuuma piedziņas, vakuuma piesūcekņi un tā tālāk. Viņi saka, ka šīs ierīces darbojas vakuumā.

Tvertnei būs arī potenciālā enerģija, ja gāzes spiediens tajā ir lielāks par atmosfēras spiedienu (t.lpp Un >0). Šeit darbu var veikt arī gāze, bet, atstājot trauku atmosfērā, t.i. aktivizēt sūknēšanas ierīces.

Tā kā lielākā daļa rūpniecisko elektropneimatiskās automatizācijas ierīču darbojas ar iesmidzināšanu un galvenais spiediens ir ievērojami lielāks par atmosfēras spiedienu, ir ērti izmantot pārspiedienu, aprēķinot spēkus. Termodinamiskajos aprēķinos tiek izmantots kopējais spiediens.

Spiediena SI mērvienība ir paskals (Pa). Paskāls ir vienāds ar spiedienu, ko izraisa 1 N (ņūtons) spēks, kas vienmērīgi sadalīts pa virsmu, kas ir normāla tai ar laukumu 1 m 2 (I Pa = 1 N/m 2).

Attiecības starp spiediena mērvienībām ir norādītas 2. tabulā.

2. tabula. Saistība starp spiediena mērvienībām

Vienības	kgf/cm2	Bārs	Pa	p si	mmHg.
1 kgf/cm2		0,98	9,81 10 -4	14,22	735,6
1 bārs	1,02		10 5	14,5	750,3
1 Pa	1.02 10 -5	10 -5		1,45 10 -4	7,5 10 -3
1 r si (lbf/kv.in.)	0,07	0.07	6,9 10 -3		51,71
1 mmHg	1,36 10 -4	133,3 10 -3	133,3	19,34 10 -3
1 mm ūdens stabs	10 -4	9,81 10 -5	9,81	1,42 10 -3	7,36 10 -2

2. Termodinamikas pamatlikumi

Daudzos gadījumos ideālo gāzu stāvokļa vienādojumus pneimatiskajā automatikā var pietiekami precīzi izmantot reālām gāzēm.

Boils 1662. gadā Anglijā un pēc tam neatkarīgi Mariota 1676. gadā Francijā, konstatēja, ka, ja gāze aizņem noteiktu sākotnējo tilpumuV 0 un bija spiediens p o ,Tas pēc saspiešanas līdz tilpumamV 1 viņa asinsspiedienu lpp 1 , ar nosacījumu, ka gāzes temperatūra nemainās (izotermisks process), palielināsies līdz vērtībai, pie kuras sākotnējā tilpuma un spiediena reizinājums būs vienāds ar gala tilpuma un spiediena reizinājumu (1.,a attēls);

.

Franču zinātnieks J. Čārlzs 1787. gadā atklāja, ka, ja gāze aizņem nemainīgu tilpumu (izohorisks process), tad, palielinoties vai samazinoties gāzes sākuma temperatūrai konstanta tilpuma iekšpusē, sākotnējais spiediens attiecīgi palielināsies vai samazināsies. proporcionāli temperatūras izmaiņām (1. attēls, b ):

,

kur

.

Pastāvīgā spiedienā (izobāriskais process) sākotnējā gāzes tilpuma sildīšana vai dzesēšana attiecīgi palielina vai samazina tilpumu proporcionāli temperatūras izmaiņām Kelvina grādos:

.

To izveidoja J. Gay-Lussac 1802. gadā.

Adiabātiskā procesā starp sistēmu un vidi nenotiek siltuma apmaiņa. Procesu siltumizolētā sistēmā var aptuveni uzskatīt par adiabātisku, ja tas notiek tik ātri, ka siltuma apmaiņai starp sistēmu un vidi praktiski nav laika notikt. Adiabātisko procesu apraksta vienādojums

Kur k - adiabātiskais indekss, kas vienāds ar gāzes siltumietilpības attiecību pastāvīgā spiedienā R uz gāzes siltumietilpību nemainīgā tilpumā V .

Izotermiskie, izobariskie, izohoriskie un adiabātiskie procesi ir īpaši politropiskā procesa gadījumi (no grieķu valodas “kolektors”). Šo procesu apraksta vienādojums

Kur n - politropiskais indekss: plkstn = k - process ir politropisks; plkstn =0 -

process ir izobārs; plkstn =1-izotermisks; plkstn =±?-izohorisks.

3. Caur caurumu izplūst saspiests gaiss

1

Galvenās sakarības, kas nepieciešamas, lai aprakstītu pneimatisko ierīču darbību, ir attiecības, kas raksturo gaisa kustības likumus. Tiek pieņemts, ka gaiss ir ideāls šķidrums, t.i. šķidrums, kurā daļiņas ir sajauktas viena pret otru bez berzes. Pieņemsim, ka kustība ir vienmērīga un šķidruma īpašības dotajā posmā paliek nemainīgas, t.i. spiediens un temperatūra nemainās. Apzīmēsim arc , lpp , g , ? , z , attiecīgi šķidruma ātrums, spiediens, gravitācijas paātrinājums, šķidruma blīvums un augstums virs atskaites plaknes. Bernulli vienādojums diferenciālā formā, kas izsaka enerģijas nezūdamības likumu, ir uzrakstīts šādi:

.

Integrējot šo vienādojumu, tiek iegūta šķidruma kustības likuma izteiksme:

.

Lielums N - integrācijas konstante, atspoguļo kopējo

spiediens, ko rada kustīgs šķidrums. Tas ir vienāds ar ātruma, pjezometriskā un ģeometriskā spiediena summu. Ņemot vērā zemo gaisa blīvumu, vērtībaz parasti tiek atstāts novārtā. Tāpēc.

.

Ideālam šķidrumam enerģijas rezerve katrā plūsmas posmā paliek nemainīga. Reālos šķidrumos ar berzi enerģijas rezerve samazinās no sekcijas uz sekciju plūsmas virzienā. Reāla šķidruma vienādojumam starp divām patvaļīgām plūsmas sekcijām ir šāda forma:

.

Parasti hidrauliskie zudumi N 12 tiek uzskatīti par proporcionāliem kinētiskās enerģijas izmaiņām, t.i.

,

kur ir vērtība ? sauc par hidraulisko zudumu koeficientu; Ar - vidējais ātrums plūsmas šķērsgriezumā.

Ja gaiss izplūst no tvertnes ar pietiekami lieliem izmēriem (2. attēls), gaisa ātrumu cauruma priekšā var neņemt vērā un tad

.

2. attēls

Daudzumu sauc par ātruma koeficientu.

Pneimatiskās pretestības kanālos gaisa plūsmas ātrums ir salīdzinoši liels, un tāpēc ar pietiekamu precizitātes pakāpi var pieņemt, ka starp plūstošo gaisu un kanāla sienām nenotiek siltuma apmaiņa, un tāpēc izplūde notiek atbilstoši adiabātiskais likums. Tāpēc mēs varam rakstīt:F -šķērslaukums А-А; ? 2 -gaisa blīvums sadaļā A-A.

.

Iegūtajā izteiksmē gaisa blīvumam urbuma šķērsgriezumā ar laukumuF tiek pieņemts blīvums vidē, kurā notiek aizplūšana.

Patiesībā gaisa blīvums šajā sadaļā ir atšķirīgs. Gaisa blīvuma saskaņošana strūklā ar gaisa blīvumu vidi notiek sadaļā B-B, kas atrodas zināmā attālumā no cauruma. Šajā gadījumā šķērsgriezuma laukums B-B mazāk cauruma laukumsF . Saspiestās sekcijas attiecību pret aprēķināto sauc par strūklas saspiešanas pakāpi. Kompresijas pakāpes un ātruma attiecības reizinājumu sauc par attiecībupatēriņu ? . Tādējādi, lai precizētu plūsmas ātruma noteikšanas formuluGm tā vietā ? seko 3. attēlam

ievadiet ? .

Praksē ir nepieciešams aprēķināt gaisa plūsmu nevis atverei ar plānām sienām, bet gan dažāda veida droseļpretestībām, kurām ir sarežģītāka konfigurācija. Šajos gadījumos plūsmas koeficients tiek noteikts eksperimentāli, un tas ir korekcijas koeficients kas ņem vērā droseļvārsta ģeometriju.

Plūsmas ātrumam (3. attēls) ir maksimālā vērtība pie

.

Adiabātiskais eksponentsk gaisam tas ir 1,4, tāpēc ? kr = 0,528.

Vienlīdzības brīdis ?=? kr atbilst droseles pretestības kanālā gaisa plūsmas ātrumam, kas vienāds ar skaņas ātrumu. Eksperimentāli ir pierādīts, ka, ja spiediens tiek samazināts vēl vairāk 2. lpp , tad patēriņšGm - spiediens dobumā uz padeves atveri; R i -1 - spiediens dobumā aiz padeves atveres;G kr - masas plūsmas kritiskā vērtība, ko nosaka pēc formulas

,

kur d - padeves cauruma diametrs.

Maksimālā kļūda ar šo plūsmas ātruma noteikšanu ir 3,4%.

Bibliogrāfija

1. Elektropneimoautomātika ražošanas procesos: Mācību grāmata; rediģēja E.V. Paškova. – 2. izdevums, pārstrādāts un paplašināts. – Sevastopole: SevNTU izdevniecība, 2003. -496 lpp., ill.

2. Pneimatisko piedziņu aprēķins: Rokasgrāmata. E.V. Hercs, G.V. Kreinin. – Maskava: “Mašīnbūve”, 1975. -274 lpp.

Plūsmas neviendabīguma (Hz) radītais troksnis pēc būtības ir diskrēts, un spektram parasti ir vairākas sastāvdaļas (harmonikas):

f=m(nz/60), (16)

kur t ir komponenta numurs (t = 1, 2, 3, ...); n — griešanās ātrums, apgr./min; z ir riteņu lāpstiņu skaits.

Cīņa pret plūsmas neviendabīguma radīto troksni tiek veikta, uzlabojot automašīnu aerodinamiskās īpašības.

Turbomašīnu, piemēram, ventilatoru trokšņu spektros var izdalīt vairākas zonas (44. att., a):

Rīsi. 44. Aerodinamiskas izcelsmes avotu trokšņu spektri:

a - ventilators; b — motocikla dzinējs; c — gāzes turbīnu elektrostacija; 1, 2 — izplūdes un ieplūdes troksnis; 3 - struktūras radītais troksnis; 4 - troksnis, pagriežot dzinēju

1) mehāniskā trokšņa frekvenču diapazons (I), r/s daudzkārtņi;

2) trokšņu apgabals plūsmas neviendabīguma dēļ (II ar f1, f2, f utt.);

3) virpuļu trokšņa apgabals (III).

Ventilatora trokšņa skaņas jaudas līmenis (dB) ir atkarīgs no kopējā spiediena H (kgf/m2) un ventilatora veiktspējas Q (m3/s), kā arī no trokšņa kritērija t, kas raksturo šāda veida ventilatora troksni. (t = 35-7-50 dB) :

LP = τ + 25 logH+10logQ.

Dzinējos iekšējā degšana Galvenie trokšņa avoti ir izplūdes un ieplūdes sistēmu radītais troksnis, kā arī troksnis, ko rada motora korpuss.

Dzinēja izplūdes gāze rada vislielāko troksni, kura intensitāte un spektrs ir atkarīgs no izplūdes gāzu skaita sekundē, izplūdes ilguma, izplūdes sistēmas konstrukcijas un dzinēja jaudas. Ieplūdes troksnis un struktūras troksnis ir zemākas intensitātes nekā izplūdes troksnis (44. att., b).

Dzinēja trokšņa spektri satur ievērojamu skaitu diskrētu komponentu, kas ir daudzkārtēji ar frekvenci f, kas vienāds ar izplūdes gāzu skaitu sekundē. Piemēram, divtaktu motoram fi = in\60, četrtaktu motoram fi = in(2*60) (i ir cilindru skaits; n ir kloķvārpstas griešanās ātrums, apgr./min).

Kompresoriem, pūtējiem, gaisa motoriem un citām līdzīgām mašīnām raksturīgs intensīvs aerodinamiskais troksnis.

Kompresoru agregātu radītā trokšņa avoti ir iesūkšanas un izplūdes (gaisa izvadīšanai) gaisa vadi, kas izplūst atmosfērā, kompresoru korpusi un gaisa vadu sienas, kas iet caur telpām.

Atkarībā no kompresora konstrukcijas tā trokšņu spektram ir atšķirīgs raksturs. Tādējādi virzuļu kompresoru troksnis pēc būtības ir zemas frekvences, pateicoties kompresiju skaitam sekundē. Turbokompresoru troksnis, gluži pretēji, ir augstas frekvences, kas ir saistīts ar radītā trokšņa raksturu (virpuļu troksnis un plūsmas neviendabīguma radītais troksnis).

Pašlaik gāzturbīnu spēkstacijas (GTU) ir kļuvušas plaši izplatītas. Troksnis gāzturbīnu iekārtās pēc savas būtības tiek iedalīts aerodinamiskās (gāzes dinamiskās) un mehāniskās izcelsmes troksnī, kur vislielākā nozīme ir aerodinamiskajam troksnim, ko rada gāzturbīnu iekārtas iesūkšanas ceļš. Galvenais šī trokšņa avots ir kompresors, kura laikā kopējais trokšņu līmenis sasniedz 135-145 dB. Sūkšanas trokšņu spektrā (44. att., c) dominē augstfrekvences diskrēti komponenti. Pirmā no tām pamatfrekvenci nosaka formula (16).

Aerodinamisko troksni gāzturbīnas bloka avotā var samazināt: palielinot atstarpi starp lāpstiņu blokiem; vadotņu un darba asmeņu skaita optimālās attiecības izvēle; kompresoru un turbīnu plūsmas ceļa uzlabošana utt.

Mehāniskas izcelsmes troksni (rotora sistēmas, gultņu, pārnesumkārbas elementu uc vibrācijas), kas ir izplatīti mašīntelpā, var mazināt, veicot iepriekš aprakstītos pasākumus attiecībā uz mehānisko troksni.

Kad ķermeņi griežas, piemēram, lidmašīnas propelleri, rodas tā sauktais rotācijas troksnis. Tas veidojas tāpēc, ka ķermenis periodiski ģenerē spiediena pulsācijas katrā barotnes punktā, ko uztver kā troksni.

Propellera ar z lāpstiņām rotācijas trokšņa galveno frekvenci, nppi griešanās ātrumu n (rpm), nosaka pēc formulas (16). Atlikušo harmoniku frekvences ir šīs pamatfrekvences daudzkārtnes, t.i., f2 = 22; f3 = 3f1 utt.

Rotācijas trokšņa skaņas jauda ir atkarīga arī no perifērijas ātruma.

Dažādās turbomašīnās (ventilatoros, kompresoros utt.) rotācijas troksnis ir daudz zemāks nekā virpuļu un neviendabīguma troksnis, un tāpēc to var neņemt vērā.

Viens no spēcīgākajiem trokšņa avotiem ir brīvā strūkla (sk. 43. att., c). Strūklas troksnis rodas gaisa vai gāzes daļiņu, kurām ir liels izplūdes ātrums, turbulentas sajaukšanās rezultātā ar apkārtējā gaisa daļiņām, kurām ir mazāks ātrums. Šie trokšņi dominē, kad darbojas reaktīvie dzinēji, kad atmosfērā tiek izlaists saspiests gaiss vai tvaiks.

Strūklas skaņas jauda (W) galvenokārt ir atkarīga no izelpas ātruma vc, kā arī no urbuma (sprauslas) diametra Dc un gaisa vai gāzu blīvuma p:

kur k ir līdzības koeficients.

Strūklas trokšņa samazināšana avotā ir ļoti sarežģīta. Samazinot ātruma gradientu strūklā, kas tiek darīts, jo īpaši divu kontūru gaisa kuģu dzinējos, tiek panākts trokšņa samazinājums par 5 dB.

Dažādu sprauslu uzstādīšana pie sprauslas izejas, kuru darbība balstās uz trokšņa spektra transformāciju (spektra pārnešana uz augstfrekvences reģionu un pat uz ultraskaņu), samazina troksni par 8-12 dB. Jāņem vērā, ka šādas sprauslas var pasliktināt strūklas veiktspēju augstās pretestības dēļ.

Plūsmās, kas pārvietojas virsskaņas ātrumā, rodas aerodinamisks troksnis triecienviļņu (trieciena viļņu) parādīšanās dēļ. Kad ķermenis pārvietojas virsskaņas ātrumā, notiek skaņas uzplaukuma vai pop parādība, piemēram, lidojot ar virsskaņas lidmašīnu. Kad gāze ieplūst atmosfērā ar virsskaņas ātrumu, rodas lēciena svārstības ar asu diskrētu troksni.

Vairumā gadījumu pasākumi aerodinamiskā trokšņa mazināšanai pie avota ir nepietiekami, tāpēc papildu un bieži vien galvenais trokšņa samazinājums tiek panākts ar avota skaņas izolāciju un trokšņa slāpētāju uzstādīšanu.

Sūkņos trokšņa avots ir šķidruma kavitācija, kas rodas lāpstiņu virsmā ar lielu perifērisko ātrumu un nepietiekamu sūkšanas spiedienu.

Kavitācijas trokšņa apkarošanas pasākumi ietver sūkņu hidrodinamisko īpašību uzlabošanu un optimālu darbības režīmu izvēli.

Elektromagnētiskais troksnis. Elektriskās mašīnās un iekārtās rodas elektromagnētiskas izcelsmes troksnis. Šo trokšņu cēlonis galvenokārt ir feromagnētisko masu mijiedarbība laikā un telpā mainīgu magnētisko lauku ietekmē, kā arī ponderomotīves spēki, ko izraisa strāvu radīto magnētisko lauku mijiedarbība.

Elektromagnētiskā trokšņa samazināšana tiek veikta, mainot elektrisko mašīnu konstrukciju, piemēram, rotora enkurā izveidojot slīpas rievas. Transformatoros nepieciešams izmantot blīvāku iepakojumu blīvēšanu un izmantot slāpēšanas materiālus.

Darbinot elektriskās mašīnas, rodas arī aerodinamiskais troksnis (rotora griešanās rezultātā gāzveida vidē un gaisa plūsmu kustība mašīnas iekšienē) un mehāniskais troksnis, ko rada mašīnas vibrācija rotora nelīdzsvarotības dēļ, kā arī kā no gultņu un birstes saskares. Laba suku slīpēšana var samazināt troksni par 8-10 dB.

Trokšņa emisijas virziena maiņa. Atsevišķos gadījumos virziena indeksa (DI) vērtība sasniedz 10-15 dB, kas jāņem vērā, projektējot iekārtas ar virziena starojumu, atbilstoši orientējot šīs iekārtas attiecībā pret darba vietām. Piemēram, saspiestā gaisa izplūde, ventilācijas gaisa ieplūdes vārpstas atvēršana vai kompresora vienība jānovieto tā, lai maksimālais izdalītais troksnis būtu vērsts pretējā virzienā no darba vietas vai no dzīvojamās ēkas.

Uzņēmumu un darbnīcu racionāla plānošana, telpu akustiskā apstrāde. Kā redzams no izteiksmes (12), troksni darba vietā var samazināt, palielinot laukumu S, ko var panākt, palielinot attālumu no trokšņa avota līdz projektējamajam punktam.

Šķidruma plūsma caur caurumu var notikt pastāvīgā un mainīgā spiedienā. Ja šķidruma plūsma caur caurumu notiek atmosfērā vai citā gāzveida vidē, tad šādu caurumu sauc neapplūst. Ja izplūde iet zem līmeņa, nevis atmosfērā - applūda.

Strūklai ieplūstot atmosfērā no neliela cauruma plānā sienā, tās garumā notiek strūklas formas izmaiņas, t.s. strūklas inversija . Šo parādību galvenokārt izraisa virsmas spraiguma spēku iedarbība uz plūstošām līknes plūsmām un dažādi apstākļi saspiešana ap urbuma perimetru. Inversija ir visizteiktākā, plūstot no neapļveida caurumiem.

Attēls - Strūklas inversija

Apskatīsim šķidruma plūsmu caur caurumu plānā sienā ar pastāvīgu spiedienu. Caurums plānā sienā ir caurums, kura diametrs ir vismaz 3 reizes lielāks par sienas biezumu, t.i. d o > 3δ .

Kad šķidrums plūst caur caurumu plānā sienā noteiktā attālumā no sienas ( l = d o), strūkla ir saspiesta. Strūklas dzīvā šķērsgriezuma laukums būs mazāks par cauruma laukumu. Tas izskaidrojams ar to, ka šķidruma daļiņām, kas nonāk caurumā, ir ātrums dažādos virzienos.

Strūkla atdalās no sienas cauruma malā un pēc tam nedaudz saraujas. Strūkla iegūst cilindrisku formu attālumā, kas vienāds ar aptuveni viena cauruma diametru. Strūklas saspiešana ir saistīta ar nepieciešamību nodrošināt vienmērīgu pāreju no dažādiem šķidruma kustības virzieniem tvertnē, tostarp no radiālās kustības gar sienu, uz strūklas aksiālo kustību.

A- atmosfērā; b- zem šķidruma līmeņa

Attēls - Šķidruma plūsma caur caurumu plānā sienā

Strūklas saspiešanu raksturo saspiešanas pakāpe - strūklas šķērsgriezuma laukuma attiecība lielākās saspiešanas punktā pret cauruma šķērsgriezumu.

Kur S czh ir strūklas dzīvais šķērsgriezuma laukums; S- caurumu laukums.

Kompresijas koeficients e tiek noteikts empīriski un apaļiem caurumiem ir 0,64.

Šķidrumu plūsmas aprēķināšanas uzdevums ir noteikt ātrumu un plūsmas ātrumu plūsmas laikā. Mēs noteiksim izplūdes ātrumu, izmantojot Bernulli vienādojumu. Šim nolūkam mēs rakstām Bernulli vienādojumu reālam šķidrumam divām dzīvām sekcijām 1-1 Un 2-2 , zīmējot salīdzināšanas plakni caur cauruma asi:

Sadaļā 1-1 ģeometriskais spiediens z 1 = H, un sadaļā 2-2 z 2 = 0. Tvertne ir atvērta, izplūde caur atveri notiek telpā ar atmosfēras spiedienu, tāpēc p 1 = lpp 2 = lpp A. ātrumu trauka šķērsgriezumā var neņemt vērā, salīdzinot ar ātrumu caurumā, t.i. ņem w 1 = 0. ātrums sadaļā 2-2 w 2 = w s.

Veicot atbilstošus aizstāšanas un samazinājumus, mēs iegūstam:

Runājot par galvas zudumu h n tiek saukti vietējā pretestība un tos nosaka pēc formulas:

kur ζ (zeta) ir vietējās pretestības koeficients (caurules ieejai bez noapaļotām malām ζ = 0,5 un ar noapaļotām malām ζ = 0,1).

Tādējādi:

kur mēs beidzot nonākam:

Lielumu sauc par ātruma koeficientu un apzīmē ar φ. Koeficients φ ir faktiskā izplūdes ātruma attiecība pret teorētisko, kas noteikta eksperimentāli.

Tādējādi reāla šķidruma plūsmas ātrums ir:

Zinot šķidruma plūsmas ātrumu, jūs varat noteikt šķidruma plūsmu caur caurumu:

Aizstājot vērtības, ātruma un kompresijas pakāpei iegūstam:

kur e ir strūklas kompresijas koeficients,

S - cauruma laukums,

φ - ātruma koeficients,

Strūklas saspiešanas koeficienta un ātruma koeficienta reizinājumu sauc par plūsmas koeficientu un apzīmē ar μ. Līdz ar to:

Un plūsmas vienādojums caur caurumu iegūst galīgo formu:

Praksē bieži nākas saskarties ar šķidruma aizplūšanu nevis atmosfērā vai gāzveida vidē, bet ar šo šķidrumu piepildītā telpā. Šo gadījumu sauc par aizplūšanu zem līmeņa vai aizplūšanu caur appludinātu caurumu.

Plūstot zem līmeņa, aprēķinu formulas ātrumam un plūsmas ātrumam paliek nemainīgas, tikai H tiek uzskatīta par līmeņa starpību.

Plūstot caur atveri sānu sienā, spiediens nebūs vienāds visos punktos gar urbuma šķērsgriezumu, šķidruma plūsmu var noteikt summējot, t.i. elementāro plūsmas ātrumu integrēšana visā urbuma šķērsgriezumā.

Šķidrumam plūstot caur īsu cilindrisku sprauslu (sprauslām), rodas papildu enerģijas zudumi, galvenokārt pēkšņas strūklas izplešanās dēļ sprauslā.

Attēls - izplūde caur sprauslām

Tāpēc šķidruma plūsmas ātrums caur cauruli ir mazāks par tā plūsmas ātrumu caur caurumu plānā sienā. Tajā pašā laikā šķidruma plūsmas ātrums, kas plūst caur cauruli, ir lielāks nekā plūstot caur caurumu. Tā kā strūkla pēc iekļūšanas sprauslā tiek saspiesta aptuveni tādā pašā veidā, kā plūstot caur caurumu plānā sienā, un tad strūkla pakāpeniski izplešas līdz cauruma izmēram un iziet no sprauslas ar pilnu šķērsgriezumu. Tāpēc strūklas saspiešanas koeficients pie izejas no sprauslas ir e = 1, kas palielina plūsmas koeficienta μ vērtību un attiecīgi šķidruma plūsmas ātrumu.

Ārējo cilindrisko uzgali var ievērojami uzlabot, noapaļojot ieejas malu vai izveidojot konisku ievadi.

Attēls - Šķidruma plūsma caur sprauslām a - izplešas konisks; b - konusveida konusveida; c - konoidāls; g - iekšējais cilindrisks.

Koniski saplūstošās un konoidālās sprauslas tiek izmantotas tur, kur nepieciešams iegūt labu kompaktu relatīvi garu strūklu ar zemiem enerģijas zudumiem (spiediena ugunsdzēsības sprauslās, hidrauliskajos monitoros utt.). Koniski saplūstošas ​​sprauslas tiek izmantotas, lai palielinātu plūsmas ātrumu pie maziem izvades ātrumiem.

Apraksts:

Ekspluatējot gaisa kondicionēšanas un ventilācijas sistēmas dažādu mērķu ēkās, lielākās neērtības sagādā troksnis apkalpojamās telpās, kas rodas gaisa padeves ierīču darbības laikā.

Gaisa sadales ierīču konstrukcijas īpatnību ietekme uz radīto troksni

M. Ju, NIISF vecākais pētnieks

Ekspluatējot gaisa kondicionēšanas un ventilācijas sistēmas dažādu mērķu ēkās, lielākās neērtības sagādā troksnis apkalpojamās telpās, kas rodas gaisa padeves ierīču darbības laikā.

To ir gandrīz neiespējami samazināt ar tradicionālajiem trokšņa samazināšanas līdzekļiem, ko izmanto ventilatoru instalācijām un ventilācijas tīklu vadības ierīcēm, jo ​​paši gaisa sadalītāji ir gala (pēdējie tīklā) elementi un izdala troksni tieši telpā.

Nepieciešamo samazinājumu var panākt, tikai samazinot gaisa plūsmas ātrumu no padeves bloka, bet tas ir saistīts ar visa gaisa sadales modeļa pārkāpumu telpā.

Gaisa plūsmas ātruma samazināšanas neiespējamība vairākos gadījumos prasa nomainīt šo gaisa sadalītāju pret citu, mazāk trokšņainu, bet ar tādiem pašiem vai līdzīgiem kinemātiskajiem un termiskajiem parametriem.

Izplūdes ventilācijas ierīces veicina arī iekštelpu troksni. Bet, atšķirībā no pieplūdes gaisa agregātiem, to troksni var samazināt līdz vajadzīgajam līmenim, samazinot gaisa plūsmas ātrumu dzīvojamā daļā, palielinot kopējos izmērus vai ierīču skaitu. Šādas izmaiņas, kā likums, neizraisa gaisa sadales modeļa traucējumus.

Šīs problēmas risināšanas relatīvās vienkāršības dēļ izplūdes ierīču troksnis nav iekļauts šī raksta darbības jomā.

Pirms pāriet uz pieplūdes gaisa sadales ierīču akustiskajām īpašībām, ieteicams sniegt īsu ventilācijas strūklu aprakstu.

Ar ventilācijas strūklu saprot turbulentas strūklas, kas rodas no piespiedu gaisa aizplūšanas no atveres un izplatās telpā izplūdes virzienā, piedzīvojot ievērojamu mijiedarbības, neizotermalitātes un ierobežojumu ietekmi.

Strūklas var būt slīpas, vertikālas, plakanas, koniskas un vēdekļveida.

Katra strūklas veida raksturu nosaka gaisa sadalītāja konstrukcijas īpatnības.

Ir gaisa sadalītāji, kas var ģenerēt vairāku veidu strūklas. Šādas ierīces sauc par universālām.

Ar slīpām strūklām saprot kompaktas strūklas, kurās horizontālais izlaišanas leņķis mainās ±30° robežās, lai nodrošinātu maksimālu diapazonu atkarībā no sākotnējās temperatūras starpības starp strūklu un apkārtējo gaisu.

Vertikālās kompaktās strūklas tiek piegādātas ±30° leņķī pret vertikāli.

Kompaktas strūklas veidojas, kad gaiss izplūst no caurumiem. Ja ieplūdes atvere nav apļveida, strūkla sākotnēji nav asimetriska, bet noteiktā garumā pārvēršas par asimetrisku, ko sauc par veidošanās sekciju.

Gaisa sadales ierīces, kas veido šādas strūklas, ietver regulējamas un neregulējamas restes un gaisa sadalītājus, kuru konstrukcijas pamatā ir asimetriskas sprauslas.

Plakanas strūklas veidojas, kad gaiss izplūst no spraugas formas cauruma, ar nosacījumu, ka plūsmu no galiem ierobežo gludas paralēlas virsmas. Tie ir gaisa sadalītāji, kuru pamatā ir plakanas (platums vairākas reizes lielāks par augstumu) konusveida vai taisnas sprauslas, taisnstūrveida caurumi un režģi ar vadošajām lāpstiņām paralēli sākotnējai plūsmai.

Ventilatora strūklas tiek veidotas, piespiedu kārtā izkliedējot pieplūdes gaisu plaknē noteiktā leņķī.

Šajā gadījumā izšķir pilnas ventilatora strūklas ar piespiedu izkliedes leņķi 360° (ventilatoru režģi, dažāda dizaina disku un vairāku difuzoru toņi, anemostati) un nepabeigtās ventilatora strūklas, kas ir mazākas par 360° (taisnstūrveida caurumi un režģi ar paralēlām vadošajām lāpstiņām).

Konusveida strūklas veidojas, ja pie ieplūdes atveres ir uzstādīts izkliedējošais konuss. Tas neaizveras visā garumā, ja leņķis konusa virsotnē ir 60 ± 2,5°. Pretpadeves plūsmas veidojas strūklas iekšējā un ārējā dobumā.

Vienīgie zināmie dizaini, kas izgatavoti pēc šī principa, ir koniskais gaisa sadalītājs, ko izstrādājusi TsNIIEP inženiertehniskā iekārta, un regulējamā daudzizkliedētāja lampa VNIIGS (ja zemākajā pozīcijā ir uzstādīta pārvietojamu difuzoru grupa).

Jau vairākus gadus NIISF ir veicis aeroakustiskus pētījumus par dažāda dizaina gaisa sadalītāju radītā trokšņa pazīmēm un modeļiem. Iegūtie rezultāti ļāva veikt kvalitatīvu un kvantitatīvu novērtējumu, kā viens vai otrs gaisa sadalītāja konstrukcijas elements ietekmē gaisa padeves iekārtas radītā trokšņa raksturu un intensitāti. Šajā rakstā sniegti komentāri par iegūtajiem rezultātiem.

Ir zināms, ka galvenais iemesls trokšņa radīšanai, ko rada gaisa plūsma ar jebkuru tajā ievietotu plūstošu ķermeni, ir virpuļu rašanās un atdalīšanās no pēdējās (atdalīta plūsma), veidojot aerodinamisko viļņu ar spēcīgu virpuļu.

Saskarne starp viļņošanos un pašu plūsmu ir virpuļslāņa virsma, kas brīviem virpuļu slāņiem raksturīgās nestabilitātes dēļ nelielā attālumā no ķermeņa sadalās vairākos diskrētos virpuļos (vortex wake).

Viskozo spēku darbības ietekmē diskrētie virpuļi savukārt sadalās vairākos mazākos virpuļos, kā rezultātā virpuļmode kļūst nemierīga.

Vienāda mēroga virpuļu veidošanās procesu un to sekojošu sabrukšanu mazāka mēroga virpuļos pavada troksnis, ko sauc par virpuļtroksni.

Turklāt, ja plūsma, kas saskaras ar šķērsli, ir turbulenta (tas ir sastopams lielākajā daļā gaisa sadalītāju konstrukciju, jo plūsmas daļā ir plūsmas regulatori, lāpstiņas utt.), tad plūsmas procesu pavadošais troksnis būs ievērojami lielāks. nekā ar lamināro plūsmu .

Ja mēs ņemam vērā zināmos pieplūdes gaisa sadales ierīču dizainus, tad gandrīz visi tie ir vai nu vāji pilnveidotu elementu, vai difuzora tipa elementu “komplekti”, kas izraisa atdalītas plūsmas.

Tātad vissliktākās padeves ierīces no to aerodinamiskā trokšņa radīšanas viedokļa ir konstrukcijas, kurās maksimāli izpaužas atdalītas gaisa plūsmu plūsmas plūsmas daļā.

Pie šādām ierīcēm pirmām kārtām pieder regulējami spalvu režģi (kompaktā strūkla), gaisa sadalītāji, kuru konstrukcijā ir difuzora elementi un ierīces, kas maina sākotnējās plūsmas virzienu (ventilatora strūkla).

Spalvu režģu troksni var ievērojami samazināt (par 5–12 dBA), piešķirot spalvām labi plūstošu krītoša piliena formu ar sabiezinātu daļu plūsmas virzienā. Tas radīs pozitīvu efektu pie gaisa plūsmas ātruma starp režģa spalvām līdz 10–12 m/s.

Turpmāka ātruma palielināšana dos pretēju rezultātu: režģa ar pilienu formas spalvām troksnis palielināsies salīdzinājumā ar parastajām, neprofilētajām.

Tas izskaidrojams ar to, ka divu blakus esošo spalvu pilienveida forma gaisa kustības virzienā veido difuzoru, kurā, plūsmas ātrumam palielinoties virs 12 m/s, radīsies intensīvas atdalīšanas plūsmas, kas novedīs pie palielināta trokšņa radīšana.

Tas pats attiecas uz tauriņa tipa gaisa plūsmas regulatoriem, kas uzstādīti dažos gadījumos pie ieejas režģī, kuros ik pēc diviem atlokiem ir piestiprināti uz vienas ass. Atveroties plūsmai, kad tā tiek droseles, atloki veido difuzoru.

Vairāku difuzoru gaisa sadalītājiem ir tādi paši trūkumi kā viena difuzora gaisa sadalītājiem. Tomēr, ja ir nepieciešams, lai gaisa plūsma no gaisa sadalītāja pēc iespējas ātrāk sabrūk apkārtējā telpā, tad vēlams izmantot ierīces, kuru pamatā ir difuzors. Intensīvas atdalītas plūsmas šādos gaisa sadalītājos izraisa ievērojamu izplūdes plūsmas turbulizāciju un līdz ar to strauju strūklas vājināšanos.

Tas pats ir novērojams gaisa sadalītājos, kas veido ventilatora strūklas.

Ventilatora padeves režģis ir sava veida mazu difuzoru komplekts, kas uzstādīts ierīces izejas daļā.

Citi gaisa sadalītāji, kas veido ventilatora strūklas, ir disku lampas.

Šī ir konstrukcija, kurā gaisa plūsma, kas izplūst no galvenās sprauslas, ietriecas horizontālā diskā, maina virzienu un izkliedējas 90° leņķī attiecībā pret sākotnējo plūsmu. Šajā gadījumā pagrieziena punktā parādās slēgta virpuļa zona, strūkla sākotnēji tiek saspiesta šīs zonas vietā, bet pēc tam izplešas, t.i., virpuļzona spēlē difuzora sienas lomu ar sekojošiem efektiem.

Turklāt disku nokrāsās un līdzīgās struktūrās, kad tiek sasniegti noteikti gaisa plūsmas ātrumi vai ja diska izmēri nav pietiekami, var novērot virpuļzonas atvēršanos.

Šajā gadījumā gaiss no apkārtējās telpas sāk intensīvi iesūkties pēdējā, palielinās impulsu apmaiņas intensitāte starp galveno plūsmu un virpuļu zonu, kā rezultātā notiek intensīvākas atdalītās plūsmas un ievērojamāks troksnis.

No radītā trokšņa viedokļa optimālākie, t.i., vismazāk trokšņainie, ir gaisa sadalītāji, kuru pamatā ir konfūzijas elementi - konusveida sprauslas (kompaktas un plakanas strūklas).

To ģeometriskā forma veicina plūsmas laminarizāciju, kā rezultātā tiek ierobežotas turbulentas pulsācijas (atdalīšanas plūsmas), kas pozitīvi ietekmē šo ierīču troksni, ļaujot apkalpotajā telpā gaisa plūsmas piegādāt ar lielāku ātrumu, salīdzinot ar gaisu. citu dizainu izplatītāji.

Lielie ātrumi, savukārt, ļauj sasniegt pieplūdes strūklas hidrodinamisko stabilitāti, kad darba temperatūras starpība svārstās.

Gaisa sadalītāju, kuru pamatā ir koniskas sprauslas, aeroakustisko pētījumu rezultātā autore noteica sprauslas konusa optimālo vērtību (ieplūdes un izplūdes sekciju noteicošo ģeometrisko izmēru attiecība) no trokšņa radīšanas viedokļa, kas vienāda ar 2,5–3,5.

Lielus dizaina pētījumus par gaisa sadalītāju izveidi, pamatojoties uz koniskām sprauslām, savulaik veica inženiertehnisko iekārtu institūti TsNIIEP un MNIITEP.

Zināmā mērā konstrukciju, kurā ir iestrādāts sajauktāja princips, var uzskatīt par TsNIIEP Inženiertehnisko iekārtu institūta izstrādātu gaisa sadalītāju, kas veido konisku strūklu.

Izstrādes iezīme ir nemainīga brīva šķērsgriezuma laukuma saglabāšana gaisa pārejai starp iekšējo un ārējo konusu, un pats šķērsgriezums visā garumā ir sajaukts, kas samazina plūsmas traucējumus no konusa virsmām. plūsmas daļa no ierīces un trokšņa radīšana.

Vēl viens paaugstināta trokšņa rašanās iemesls, kas ir raksturīgs gandrīz visām gaisa padeves ierīcēm, ir nepilnīgs gaisa padeves stāvoklis gaisa sadalītājam.

Ja gaisa vads, kas savieno gaisa sadalītāju ar tīkla galveno daļu, ir pietiekami īss (mazāks par vai vienāds ar četriem kalibriem), gaisa plūsmai pēc atzarošanās nav laika izlīdzināties, un ātruma diagrammā būs ievērojama novirze. jāievēro pie gaisa sadalītāja ieejas.

Vietējais ātrums visā posmā var būt daudz lielāks (vai mazāks) par vidējo projektēto ātrumu. Šajā gadījumā gaisa sadalītāja daļa, kuru ietekmē palielinātais ātrums, radīs lielāku troksni nekā tad, ja ātrums būtu paredzēts.

Pārsniegums var būt 6–13 dBA atkarībā no projektētā ātruma. To pašu attēlu var novērot, ja gaisa sadalītāja šķērsgriezums ir lielāks par padeves kanāla šķērsgriezumu.

Varbūt vienīgais līdzeklis cīņai pret šo parādību ir izplešanās kameras vai, kas ir tas pats, statiskās kameras, kas uzstādītas starp gaisa vadu un gaisa sadalītāju un nodrošina vienmērīgu gaisa plūsmas padevi pēdējam.

Tādējādi gaisa sadalītāja optimālajai konstrukcijai vajadzētu būt vairākām konstrukcijas iezīmēm, kas samazina plūsmas aizturi plūsmas daļā.

Šādas funkcijas ietver labi sakārtotu profilu izmantošanu, saglabāšanu, ja tas nav saistīts ar konstrukcijas īpatnībām vai specifiskiem uzdevumiem, nemainīgas plūsmas posmus visā plūsmas daļas garumā un asimetrisko sprauslu izmantošanu.

Turklāt ir vēlams uzstādīt statiskā spiediena kameru pie ieejas gaisa sadalītājā, lai nodrošinātu vienmērīgu gaisa iekļūšanu ierīcē.

Literatūra

2. Poz M. Ya., Kats R. D., Leskov E. A., Leshko M. Yu. Ātrgaitas gaisa izplūdes ierīču aerodinamisko un akustisko raksturlielumu izpēte ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmās // Ūdensapgāde un santehnika. 1980. Nr.3. 26.–28.lpp.

3. Tarnopoļskis M.D., Saļihovs A.A., Gombergs S.L., Aleskovsky V.N., Leskov E.A., Leshko M.Yu. Olimpiskā sporta kompleksa gaisa izplatītāji // Ūdensapgāde un santehnika, 1983. Nr.4. 17.–19.lpp.

Akustiskajos aprēķinos mēs esam pieraduši ņemt vērā trokšņa slāpēšanu gaisa vados, trokšņa slāpētājos utt. Bet mēs aizmirstam, ka gaisa vadi, kā arī trokšņa slāpētāji, starp citu, ir trokšņa avoti.

Es apzināti nešķiršu skaņas spiediena līmeņus no skaņas jaudas līmeņiem, rakstīšu par A-filtriem utt. Apskatīsim augšējo...

Tātad, paskatīsimies, kā trokšņu radīšana kanālos ietekmē mūsu akustiskos aprēķinus...

Kanāla radīto oktāvas trokšņu līmeni aprēķina pēc formulas:

L w = 10 + 50 log(v) + 10 log(A), kur

L w = skaņas jaudas līmenis, dB

v = gaisa ātrums, m/s

A=gaisa kanāla šķērsgriezuma laukums, m2

Patiesībā vietnes lapā

http://www.engineeringtoolbox.com un šeit ir piemērs vienam no gadījumiem:

Tagad iedomāsimies mūsu matemātisko modeli:

1. Bezgalīgi augsta spiediena ventilators. Akustiskās īpašības tiek ņemtas saskaņā ar standarta VTS instalāciju
2. Pēc ventilatora ir uzstādīts 2 metru trokšņa slāpētājs. Mēs neņemam vērā tā trokšņa rašanos, kas tiks paskaidrota tālāk.
3. Gaisa vads 400x400 mm ar nulles gaisa noplūdēm, t.i. gaisa plūsma ir nemainīga visā kanāla garumā

Mums būs vajadzīgs arī vecs, bet uzticīgs cilvēks

SNiP II-12-77 "Aizsardzība pret troksni" , proti, 5. tabula, no kuras mēs saprotam noteikumu par trokšņa avotu pievienošanu no vairākiem avotiem:

Tātad, ievietosim savus datus tabulā.
Es vēlos vērst jūsu uzmanību uz SNiP II-12-77 5. tabulu. Ja divu avotu radītā trokšņa atšķirība ir lielāka par 10 dB, tad praksē “klusā” avota ietekme netiek ņemta vērā. Un 10 dB atšķirība ir 0,4 dB palielinājums trokšņainākajam avotam.

1. gadījums. Ātrums 7 m/s. Gaisa vadu garums 10 metri:

Kā redzam, līdz šim trokšņa radīšana gaisa kanālos (6. līnija) kopējo trokšņa līmeni gaisa vados neietekmē. JĀ, tā paša iemesla dēļ es neuzskatu trokšņa rašanos trokšņa slāpētājā.

2. gadījums. Ātrums 7 m/s. Gaisa vadu garums 50 metri:

Pie tik liela gaisa kanāla garuma trokšņa slāpēšana kanālā ir tik nozīmīga, ka troksnis, ko rada kanāla sienas, sāk ietekmēt kopējo trokšņa līmeni

3. gadījums. Ātrums 7 m/s. Kanāla garums 170 m:

Ar šādu garumu, kas praksē tiek sasniegts reti, augstās frekvences pieaugumu nosaka troksnis no kanāla.

Nu, ja mēs ņemam tīri teorētisku garumu 1000 metru, tad tikai trokšņa radīšana jums radīs neērtības.

Jūs varat spēlēties ar šo vienkāršo programmu. Lejupielādējiet to

.

Secinājumi, kas izriet no visa iepriekš minētā:

1. Jo lielāks ātrums, jo augstāks troksnis, ko rada kanāls
2. Jo lielāks ir kanāla šķērsgriezums, jo augstāka ir trokšņa radīšana ar tādu pašu ātrumu. Tas ir saprotams: gaisa vadu struktūras stingrība, pat palielinoties sienu biezumam, samazinās, palielinoties diametram
Tomēr es pārbaudīšu ASHRAE, lai noskaidrotu, vai tas tā patiešām ir. Nez kāpēc franči īpatnējo spiediena kritumu korelē ar trokšņa rašanos, t.i. jo lielāks šķērsgriezums, jo mazāk trokšņa pie tāda paša ātruma.
3. Pat klusākais ventilators nespēj piegādāt gaisu telpā ar “nulles” skaņas jaudu pie gaisa sadalītāja izejas. Trokšņu radīšana nepazudīs, plus trokšņu radīšana gaisa sadalītājos utt.

Kolēģi, ja būšu lēns un tas viss, būšu pateicīgs par konstruktīviem komentāriem un ieteikumiem.