Safety in TechnosphereSafety in TechnosphereБезопасность в техносфере1998-071X38610.12737/718Методы и средства обеспечения безопасностиMethods and means of safetyМетоды и средства обеспечения безопасностиResearch of Acoustic Characteristics related to Noise Release Mufflers of Motor Transport Internal-Combustion EnginesИсследование акустических характеристик глушителей шума выпуска автотранспортных двигателей внутреннего сгоранияБангоянЭ. Г.BangoyanE. Г.emil-1983@mail.ruТуповВладимир ВикторовичTupovVladimir Viktorovichvvtupov@mail.ru
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Московский государственный технический университет им. Н. Э. БауманаМоскваРоссияBauman Moscow State Technical UniversityMoscowRussian Federation2508201325082013243035https://naukaru.ru/en/nauka/article/386/view
Рассмотрена основная акустическая характеристика глушителя шума — «вносимые потери», которая показывает снижение шума, создаваемого его источником, в частности системой выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, в контрольной точке в результате применения глушителя. Дано объяснение сути этой характеристики и её математическое описание; приведены эмпирические зависимости для расчёта импеданса излучения звука концевым отверстием выпускной системы. Предложен способ определения импеданса источника шума выпуска, который представляется более достоверным по сравнению с уже известными, так как позволяет учесть колебательные процессы в выпускном коллекторе ДВС, благодаря чему повышается точность вычисления вносимых потерь глушителя в процессе его разработки на стадии проектирования автотранспортных двигателей. Получены также аналитические зависимости для расчёта частот, на которых наблюдаются экстремальные значения этой характеристики.
The main acoustic characteristic of noise muffler–"brought losses", which shows the decrease of noise created by its source, in particular by exhaust system of internal-combustion engine, in a control point as a result of muffler use is considered. The explanation of essence of this characteristic and its mathematical description are offered; the empirical dependences for calculation of sound radiation impedance by exhaust system end opening are given. The offered way of release noise source impedance definition seems to be more reliable in comparison with already known ones as it allows to consider oscillatory processes in the exhaust manifold of internal-combustion engine thanks to which the calculation accuracy of muffler’s brought losses in course of its development at motor transport engines design stage is increased. The analytical dependences for calculation of frequencies at which the extreme values of this characteristic are observed are also received.
шум выпуска двигателя внутреннего сгоранияглушитель шумавносимые потериимпеданс излучения звука отверстиемимпеданс источника шума выпускавыпускной коллектор двигателяакустический импеданс коллекторарезонансные колебания среды в коллекторе.engine release noisenoise mufflerbrought lossesimpedance of sound radiation by an openingrelease noise source impedanceengine’s exhaust manifoldcollector’s acoustic impedanceresonance oscillations of environment in manifold.
1. Пояснение к понятию «вносимые потери»При оценке акустических качеств глушителя часто пользуются понятием «вносимые потери» (IL). Эта характеристика демонстрирует величину снижения уровня звукового давления шума выпуска в контрольной точке окружающего пространства в результате установки глушителя в выпускную систему двигателя при условии, что эта точка расположена на одном расстоянии от излучающего звук концевого отверстия этой системы до и после применения глушителя. Если при этом сохраняются неизменными показатель направленности и пространственный угол, в который происходит излучение звуковой энергии концевым отверстием, то справедлива зависимость:IL =L1 - L2= LW1 - LW2=10lg(W1/W2), дБ, (1)где L1, W1, LW1 и L2, W2, LW2 - уровни звукового давления в контрольной точке, звуковая мощность шума, излучаемого концевым отверстием выпускной системы, и её уровень соответственно до и после установки глушителя шума в выпускную систему двигателя.
Салливэн Дж.У. Моделирование шума выхлопной системы двигателя //Аэрогидромеханический шум в технике / Под ред. Р. Хиклинга. М.: Мир, 1980. - С. 233-256.Salliven Dzh.U. Modelirovanie shuma vykhlopnoy sistemy dvigatelya //Aerogidromekhanicheskiy shum v tekhnike / Pod red. R. Khiklinga. M.: Mir, 1980. - S. 233-256.Скучик Е. Основы акустики. В 2-х томах / Под ред. Л.М. Лямшева. М.: Мир, 1976. Т. 1 - 520 с. - Т. 2 - 544 с.Skuchik E. Osnovy akustiki. V 2-kh tomakh / Pod red. L.M. Lyamsheva. M.: Mir, 1976. T. 1 - 520 s. - T. 2 - 544 s.Munjal M.L. Acoustics of Ducts and Mufflers. - N.Y.: Wileyentersscience, 1987. - 328p.Munjal M.L. Acoustics of Ducts and Mufflers. - N.Y.: Wileyentersscience, 1987. - 328p.Ingard Uno, Singhal Vijay K. Effect of flow on the acoustic resonances of an open - ended duct // Journal Acoustical Society of America. 1975. V. 58 (4). Р. 788-793.Ingard Uno, Singhal Vijay K. Effect of flow on the acoustic resonances of an open - ended duct // Journal Acoustical Society of America. 1975. V. 58 (4). R. 788-793.Panicker V.B., Munjal M.L. Radiation impedance of an unflanged pipe with mean flow. Noise Control Eng., 18 (2), 1982. Р. 48-51.Panicker V.B., Munjal M.L. Radiation impedance of an unflanged pipe with mean flow. Noise Control Eng., 18 (2), 1982. R. 48-51.Davies P.O.A.L., Bento Coelho I.L., Bhattacharya M. Reflection coefficient for an unflanged pipe with flow // Journal Sound and Vibration. 1980. Vol. 72 (4). Р. 543-546.Davies P.O.A.L., Bento Coelho I.L., Bhattacharya M. Reflection coefficient for an unflanged pipe with flow // Journal Sound and Vibration. 1980. Vol. 72 (4). R. 543-546.Komkin A.I., Nikiforow N.A. On the design of automobile exhaust systems / 5th International symposium Transport noise and vibration. St. Petersburg, Russia, 6-8 June 2000.Komkin A.I., Nikiforow N.A. On the design of automobile exhaust systems / 5th International symposium Transport noise and vibration. St. Petersburg, Russia, 6-8 June 2000.Комкин А.И., Тупов В.В. К расчету акустических характеристик глушителей шума // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1994. Вып. 3. С. 118-124.Komkin A.I., Tupov V.V. K raschetu akusticheskikh kharakteristik glushiteley shuma // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. 1994. Vyp. 3. S. 118-124.Ingard U., Singhal V. K. Sound attention in turbulent pipe flow // Journal of the Acoustical Society of America. 1974. V. 55 (3). Р. 535-538.Ingard U., Singhal V. K. Sound attention in turbulent pipe flow // Journal of the Acoustical Society of America. 1974. V. 55 (3). R. 535-538.Бангоян Э.Г. Разработка методов и средств снижения шума дизельных автопогрузчиков (на примере автопогрузчика ДВ - 1792М). Дис.канд.тех.наук. / МГИУ, 2007. - 267с.Bangoyan E.G. Razrabotka metodov i sredstv snizheniya shuma dizel'nykh avtopogruzchikov (na primere avtopogruzchika DV - 1792M). Dis.kand.tekh.nauk. / MGIU, 2007. - 267s.Айрбабамян С.А., Бангоян Э.Г. Повышение эффективности глушителя шума выпуска дизеля Д3900 // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 3. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. - С. 143-147.Ayrbabamyan S.A., Bangoyan E.G. Povyshenie effektivnosti glushitelya shuma vypuska dizelya D3900 // Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki. Vyp. 3. Tula: Izd-vo TulGU, 2007. - S. 143-147.