Шумоглушение при испытаниях двигателей

При испытаниях ГТД необходимо не превышать максимально допустимых уровней шума на территории окружающей жилой застройки, в общественных и рабочих помещениях, располагающихся в окрестности аэродрома или открытого стенда.

Нормируемыми параметрами шума являются максимальные уровни звука L_А в децибелах и эквивалентные уровни звука L_Аэкв в децибелах. 1

Эквивалентный уровень звука рассчитывается по формуле J

где t - время, с; Т - период наблюдения, равный 57 600 с для дневного времени (с 7 ч 00 мин до 23 ч 00 мин) и 28 800 с для ночного времени; n - номер испытания двигателя; N - число испытаний за период наблюдения; - начальный момент воздействия n-го испытания, начиная с которого уровень звука превышает звуковой фон; - конечный момент испытания.

Максимальные уровни шума L_А днем не должны превышать 85 дБ, а ночью (с 23 до 7 ч) - 75 дБ; эквивалентные уровни днем не должны быть более 65 дБ, а ночью - 55 дБ.

Снижение шума в помещениях и на местности при испытаниях ГТД достигается:

- применением шумоглушения в испытательных боксах, всасывающих и выхлопных шахтах;

- конструктивными доработками испытываемого, а также вспомогательного двигателей;

- строительно-планировочными мероприятиями.

Шумоглушение на стенде осуществляется использованием различных видов глушителёй: камерных, пластинчатых, экранных, реактивных, активных. Камерные глушители представляют собой расширительные устройства в виде параллелепипеда с постепенным переходом в цилиндрический канал. В пластинчатых глушителях внутренний канал заполнен пластинами из звукопоглотителя. Экранные глушители имеют вид дефлекторов, состоят из звукопоглощающего материала, металлической предохранительной сетки и каркаса и снижают уровень звукового давления на 15...25 дБ. Глушители активного типа характеризуются облицовкой внутренней части звукопоглощающим материалом. Реактивные глушители работают по принципу акустического фильтра представляют собой ряд последовательно соединенных каналов-камер. Возможны комбинированные глушители, сочетающие указанные выше типы.

Рекомендуется следующая последовательность расчетов при проектировании шумопоглощающих устройств:

- определение по нормативным документам допустимого уровня шума L_доп;

- определение требуемого снижения уровня звуковой мощности в глушителе по формуле

.

где L_W - уровень звуковой мощности источника шума; r - расстояние от источника шума до расчетной зоны, м; DL_a - снижение интенсивности шума в атмосфере; j - телесный угол, в который излучается шум;

- выбор типа глушителя по величине AL_тр;

- гидравлический и акустический расчеты глушителя; конструкторская разработка шумоглушащего устройства.

Возможны следующие конструктивные пути снижения шума от испытываемого или вспомогательного двигателей: использование одноступенчатого вентилятора без входного направляющего аппарата, увеличение осевого зазора между рабочим колесом и спрямляющим аппаратом компрессора, согласование числа лопаток венцов, применение шумоглушащих сопел, использование звукопоглощающих конструкций (ЗПК). Звукопоглощающие/конструкции являются эффективными поглотителями шума внутренних источников ГТД. Типичная ЗПК состоит из сотового заполнителя и перфорированной обшивки, расположенных со стороны потока. Акустические характеристики ЗПК зависят от большого числа факторов, поэтому ее математическая модель в условиях, приближающихся к реальным, может быть получена лишь экспериментально. Значительное сокращение затрат на получение статистической математической модели ЗПК может быть достигнуто применением методов теории планирования экспериментов.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие вещества, образующиеся в двигателях при сжигании топлива, относятся к загрязняющим?

2. Что представляет цикл взлетно-посадочных операций?

3.Как объяснить нормируемый параметр для газообразных загрязняющих веществ? '

4. Чем отличаются по уровню вредных выбросов двигатели с форсажными камерами и без них?

5. От каких параметров двигателя зависят допустимые значения нормируемых параметров для газообразных загрязняющих веществ, а также величина параметра выброса сажи?

6. Где устанавливается пробоотборник при измерении содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах двигателя?

7. Каковы требования к магистрали, по которой проба выхлопных газов подается к газоанализирующей аппаратуре?

8. На каких принципах основана работа газоанализаторов, предназначенных для измерения содержания различных загрязняющих веществ в выхлопных газах?

9. Почему не нормируются акустические характеристики двигателя?

10. Каковы должны быть принципы получения акустической характеристики ВСУ?

11. Можно ли по спектру шума диагностировать двигатель?

12. Какой вид глушителя, на ваш взгляд, предпочтителен для аэродромных глушителей шума?