Разработка эффективных звукопоглощающих конструкций для снижения шума газотурбинных двигателей и энергоустановок
Шум самолетов оказывает вредное воздействие на проживающее вблизи аэропортов население, пассажиров и обслуживающий персонал, создает помехи при приеме и передаче информации, вызывает аномалии в работе приборов и электронной аппаратуры. Поэтому шум пассажирских самолётов и вертолётов на местности ограничен национальными стандартами и стандартами Международной организации гражданской авиации ИКАО… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ основных направлений снижения шума современных газотурбинных 8 двигателей
- 1. 1. Анализ основных источников шума современных газотурбинных 8 двигателей
- 1. 2. Анализ основных методов снижения уровня шума современных ГТД
- 1. 3. Анализ существующих звукопоглощающих конструкций и их 28 эффективности
- 1. 4. Цель и задачи исследований
- 2. Разработка ЗПК с широким диапазоном звукопоглощения
2.1 Анализ возможности расширения диапазона эффективного 38 звукопоглощения сотовыми звукопоглощающими конструкциями и применения складчатых структур в качестве заполнителя резонансных звукопоглощающих конструкций
2.2 Разработка методики выбора типа и параметров ЗПК в зависимости от 51 условий эксплуатации, режима работы и типа ГТД
2.3 Математическая модель для расчета акустических характеристик 54 звукопоглощающих конструкций со складчатым заполнителем
2.4 Методика численного моделирования и определения акустических 66 характеристик резонансных звукопоглощающих конструкций в канале
2.5 Разработка звукоизолирующих и комбинированных конструкций со 72 складчатым заполнителем
3 Экспериментальные исследования акустических характеристик конструкций со 76 складчатым заполнителем
3.1 Исследование влияния конструктивных параметров ЗПК на эффективность 76 звукопоглощающих конструкций методами численного моделирования
3.2 Описание экспериментальных установок, использованных для 79 определения акустических характеристик звукопоглощающих конструкций и звукоизолирующих панелей
3.3 Экспериментальное исследование влияния режима работы ГТД и 86 конструктивных параметров ЗПК на эффективность звукопоглощающих конструкций
3.4 Экспериментальное исследование звукоизоляционных характеристик 102 конструкций со складчатым заполнителем
4 Практическое внедрение результатов работы
4.1 Применение разработанных ЗПК для снижения шума авиационных ГТД
4.2 Разработка системы снижения шума ГПА «НЕВА-25» с газотурбинным 114 двигателем НК
4.3 Разработка системы снижения шума газотурбовоза ГТ1 с газотурбинным 127 двигателем НК
4.4 Разработка системы снижения шума холодильной машины, используемой 135 в центральных системах кондиционирования
4.5 Разработка системы снижения шума компрессорного отсека с 142 комбинированным забором воздуха
Список литературы
- Абрамович, Г. Н. Прикладная газовая динамика Текст./ Т. Н. Абрамович М.:Наука, 1976.-888 с.
- Авиационная акустика: В 2-х ч. Ч. 1. Шум на местности дозвуковых пассажирских самолетов и вертолетов Текст./ А. Г. Мунин, В. Ф. Самохин, Р. А. Шипов и др.-Под общей редакцией А. Г. Мунина. М.: Машиностроение, 1986. — 248с.
- Авиационная акустика Текст./Под. ред. А. Г. Мунина и В. Е. Квитки. М.: Машиностроение, 1973. 448 с.
- Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст./ Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю.В. Грановский- М. Наука 1976 278 с.
- Акустические параметры материала MP Текст./ В. М. Лоляев, Н. А. Никифоров, А. И. Белоусов, Е.А. Изжеуров—Изв. вузов: Машиностроение, 1977, № 12, с. 111—113.
- Алиев, Т. М. Измерительная техника: Учеб. пособие для техн. Вузов Текст./ Т. М. Алиев, А.А. Тер-Хачатуров- М.: Высш. шк., 1991. 384 с.
- Аэрогидромеханический шум в технике Текст. Пер. С. Л. Вишневского- Под ред. Р. Хиклинга-М.: Мир, 1980.-336 с.
- Аэродинамические источники шума Текст./ А. Г. Мунин, В. М. Кузнецов, Е. А. Леонтьев. М.: Машиностроение, 1981. — 248 с.
- Банерян, Г. А. Современное состояние некоторых исследований шума струи. Текст. — Ракетная техника и космонавтика, 1978, № 9, С. 18—33.
- Баумайстер, К. Дж. Расчет оптимизированных многосекционных акустических облицовок Текст. — Ракетная техника и космонавтика, 1979, № 11, с. 41—SO.
- Белов, А. И. Затухание звука в трубах с поглощающими стенками. Текст. ЖТФ, 1938, т. 8, С. 752−755.
- Белоусов, А. И. Конструктивные методы снижения шума авиационных двигателей Текст.: Учебное пособие./ А. И. Белоусов, И. С. Загузов — Куйбышев: КуАИ, 1982. — 96с.
- Белоусов, А. И. Акустические характеристики материала MP.—В кн.: Философские, исторические и технические проблемы управления производственными системами Текст./ А. И. Белоусов, Е. А. Изжеуров — Куйбышев, 1977, С. 114.
- Белоцерковский, С. В. Автомобильные глушители: современные требования, тенденции развития, методы расчета и испытаний. Текст./ С. В. Белоцерковский, В. Е. Тольский -Электронный журнал «Техническая акустика» http://webcenter.ru/~eeaa/eita 1(2001) 4.14.8.
- Бендат, Дж. Прикладной анализ случайных данных Текст.: Пер. с англ./ Дж. Бендат, А. Пирсол М.: Мир, 1989. — 540 с.
- Блохинцев, Д. И. Акустика неоднородной движущейся среды. Текст. / Д. И Блохинцев М.: Гостехиздат, 1946.220 с.
- Богданов, С. А. Расчет импеданса звукопоглощающей конструкции с заполнителем в виде складчатой структуры Текст.// Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 8, № 4,2006.-С. 1100−1105.
- Богданов, С. А., Шахматов Е. В., Крючков А. Н., Назаров О. В., Звукопоглощающая конструкция с перфорированным заполнителем в виде складчатой структуры. Патент на полезную модель № 61 353 от 27.02.2007.
- Богданов, С. А., Шахматов Е. В., Крючков А. Н., Назаров О. В., Пасков P.M., Теплозвукоизоляционная многослойная панель. Патент на полезную модель № 52 877 от 27.04.2006.
- Боголепов, И. И. Промышленная звукоизоляция. Текст.- JL: Судостроение, 1986. 368 с.
- Боголепов, И. И. Архитектурная акустика. Текст. Учебник-справочник. -Судостроение, СПб, 2001.
- Борьба с шумом Текст./Под ред. Е. Ю. Юдина М.: Стройиздат, 1964. — 701с.
- Борьба с шумами и вибрациями в авиационной промышленности Текст.: метод, указ. к дипломному проектированию, М. И. Дайнов, Л. И. Малько, В. Н. Яров М.: МАИ, 1989.
- Борьба с шумом на производстве Текст.: Справочник/ Е. Я. Юдин, JI.A. Борисов, И. В. Горенштейн и др.- Под общ. ред. Е. Я. Юдина М.: Машиностроение, 1985. — 400 с.
- Борьба с шумом стационарных энергетических машин Текст./ Ф. Е. Григорьян, Е. И. Михайлов, Г. А. Ханин, Ю. П. Щевьев. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1983. — 160 с.
- Будаев, В. А. Проницаемые материалы в конструкциях глушителей аэродинамического шума Текст./ В. А. Будаев, Л. А. Белхороев Энергомашиностроение. 1989 № 2 С. 20−22.
- Бурдзал, Е. А. Вентиляторный шум. Расчёт, исследование и возможности его снижения Текст./ Е. А. Бурдзал, Р. Х. Ирбан -Тех.отчёт фирмы Пратт-Уитни, перевод КМЗ, 1972.
- Велижанина, К. А. Исследование резонансных шумопоглотителей при высоких уровнях звука. Текст./ К. А. Велижанина, И.В. Лебедева— Акустический журнал, 1980. т. XXVI, вып. 5. С. 667—672.
- Ганабов, В. И. Критерий моделирования шума компрессора и распространения звука в канале со звукопоглощающими стенками. Текст./ В. И. Ганабов, А.Г. Мунин—Труды ЦАГИ, 1976. вып. 1806. С. 19—29.
- Ганабов, В. И. Определение структуры звукового поля компрессора. Текст./ В. И. Ганабов, А. В. Топоров Реф. докл. на УТ научно-технической конференции по авиационной акустике. ЦАГИ, 1978.
- Голдстейн, М. Е. АэроакустикаТекст.: Пер. с. англ. —М.: Машиностроение, 1981.294 с.
- Голованов, В. И. Акустические характеристики большерасходного глушителя шума газовых струй. Текст./ В. И. Голованов, В. Н. Славяников, В. К. Федоров Электронный журнал «Техническая акустика» http://webcenter.ru/~eeaa/ejta 2(2002) 9.1−9.6.
- ГОСТ 12.1.003 83. Шум. Общие требования безопасности труда — Издательство стандартов, 1991.
- ГОСТ 12.1.025−81. Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в реверберационной камере. Издательство стандартов, 1981.
- ГОСТ 12.1.036−81. Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях. Издательство стандартов, 1981.
- ГОСТ 16 297–80. Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний Издательство стандартов, 1980.
- ГОСТ 23 499–79. Материалы и изделия строительные звукопоглощающие и звукоизоляционные. Классификация и общие технические требования Издательство стандартов, 1979.
- ГОСТ 26 417–85. Материалы звукопоглощающие строительные. Метод испытаний в малой реверберационной камере Издательство стандартов, 1985.
- ГОСТ 27 296–87. Защита от шума в строительстве. Методы измерения Издательство стандартов, 1987.
- ГОСТ 27 409–97. Шум. Нормирование шумовых характеристик стационарного оборудования. Издательство стандартов, 1997.
- ГОСТ 28 100–89. Глушители шума. Методы определения акустических характеристик -Издательство стандартов, 1989.
- Гутин, JI. Я. О звуковом поле вращающегося воздушного винта Текст. ЖТФ т. VI вып 5, 1936.
- Зажигаев, JI. С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. Текст./ JI.C. Зажигаев, А. А. Кишьян, Ю. И. Романников М.: Атомиздат, 1978,232с.
- Загузов, И. С. Акустика газовых потоков в каналах со звукопоглощающими стенками Текст.: Учебное пособие./ И. С. Загузов, А. И. Ицкович, А. П. Комаров Куйбышев: Куйбышевский государственный университет, 1986. — 85с.
- Замтфорт, Б. С. Расчет и анализ сбалансированного снижения шума ТРДЦ. Текст./ Б. С. Замтфорт, Р. А. Шипов Тр. ЦАГИ, 1976. вып. 1806, С. 89−100.
- Звукопоглощающие материалы Текст. /Под ред. JI. М. Бреховских. М, 1952. — 160с.
- Иванов, Н. И. Основы виброакустики. Текст./ Н. И. Иванов, А. С. Никифоров Санкт-Петербург: Политехник, 2000. — 428 с.
- Измеров, Н. Ф. Человек и шум. Текст./ Н. Ф. Измеров, Г. А. Суворов, JI.B. Прокопенко -М. ГЭОТАР МЕД, 2001. — 384 с.
- Ильченко, М. А. Экспериментальное исследование затухания одномодального возмущения в облицованном цилиндрическом канале с потоком. Текст./ М. А. Ильченко, Ф. Я. Косоротиков, А. Н. Руденко — В кн.: Аэроакустика М.: Наука, 1980. С. 57—65.
- Иоффе, В. К. Справочник по акустике Текст./ В. К. Иоффе, В. Г. Корольков, М.А. Сапожнов-М.: Связь, 1979.
- Исаакович, М. А. Общая акустика. Текст. -М.: Наука, 1973.-495 с.
- Квитка, В. Е. Нормирование и снижение шума самолетов и вертолетов. Текст./ В. Е. Квитка, Б. Н. Мельников, В. И. Токарев — Киев: Вища школа, 1980.206с.
- Колесников, А. Е. Шум и вибрация Текст.: Учебник. Л.: Судостроение,!988. — 242с.
- Кузнецов, Н. Д. Проблемы акустической отработки ГТД. Текст./ Н. Д. Кузнецов, И. С. Загузов — В кн.: Физические методы исследования шумообразования и акустическая диагностика в машиностроении. — Куйбышев, 1978, С. 104—106.
- Кузнецов, Н. Д. Опыт разработки двигателей для пассажирских самолетов с учетом их акустических характеристик. Текст./ Н. Д. Кузнецов, И. С. Загузов — Тр. ЦАГИ, вып. 2185,1982. С. 25—42.
- Лагунов, Л. Ф. Борьба с шумом в машиностроении. Текст./ Л. ФЛагунов, Г. Л. Осипов -М.: Машиностроение, 1980. 150с.
- Леонтьев, А. С. Исследование акустических характеристик модельных глушителей шума ТРДД. Текст./ А. С. Леонтьев, Ю. Д. Халецкий, Р. А. Шипов — В кн.: Шум реактивных двигателей: Труды ЦИАМ, № 901,1980. С. 314—326.
- Лопашев, Д. 3. Методы измерения и нормирования шумовых характеристик. Текст./ Д. З. Лопашев, Г. Л. Осипов, Е. Н. Федосеева М.: Издательство стандартов, 1983. — 232с.
- МГСН 2.04−97. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. Издательство стандартов, 1997.
- Месиве, Д.С. Исследование шума камер сгорания Текст.: Техн. пер. с англ.— 1 ЦИАМ, 1980, № СГ-90 100, ДСП. 74 с.
- Методика и техника измерения звуковой мощности источников шума. Текст.-Издательский отдел ЦАГИ, 1989 133 с.
- Методика расчета шума, создаваемого на местности пассажирскими самолетами с реактивными двигателями, по газодинамическим параметрам силовой установки Текст. /ЦАГИ, инв. 3167.
- Методика расчета шума, создаваемого самолетами на местности, по результатам акустических испытаний двигателя Текст. /Е.В.Власов, А. Г. Мунин, В.Ф. Самохин— Тр. ЦАГИ, 1976. вып. 1806. С. 81—88.
- Методы экспериментальных исследований и системы измерений акустических характеристик авиационных звукоизолирующих конструкций. Текст.-Издательский отдел ЦАГИ, 1988. -115 с.
- Мунин, А. Г. Проблемы авиационной акустики. Текст./ А. Г. Мунин, Е. М. Жмулин -VI конференция по авиационной акустике. Пленарные доклады, 1979. С. 3−62.
- Мунин, А. Г. Аэродинамические источники шума Текст./ А. Г. Мунин, В. М. Кузнецов, Е. А. Леонтьев М.: Машиностроение, 1981. -248с.
- Мунин, А. Г. Затухание звука в канале со звукопоглощающими стенками при наличии потока воздуха. Текст./ А. Г. Мунин, Г. П. Свищев, А. Ф. Соболев -В сб.: Авиационная акустика, 1976. (ЦАГИ. Труды № 1806).
- Расчеты и измерения характеристик шума, создаваемого в дальнем звуковом поле реактивными самолетами Текст./ Под ред. Л. И. Соркина. М.: Машиностроение, 1968.-95 с.
- Ржевкин, С. Н. Курс лекций по теории звука. Текст.- М.: Издательство московского университета, 1960. 336 с.
- Рэлей. Теория звука. Текст. М.: Гостехиздат, т.1,1955.
- Самолеты пассажирские. Допустимые уровни шума. Метод определения уровней шума Текст. /ГОСТы 17 228−71,17 229−71, Изд-во стандартов, 1971. 13с.
- Скучик, Е. Основы акустики Текст., т. I. М.: ИЛ, 1958. — 62, 354 с.
- Скучик, Е. Простые и сложные колебательные системы. Текст.- М.: Мир, 1971. 387 с.
- Славин, И. И. Производственный шум и борьба с ним. Текст. М.: Профтехиздат, 1955 -355 с.
- Снижение шума самолетов с реактивными двигателями. Текст. Под ред. д-ра техн. наук A.M. Мхитаряна. М., Машиностроение, 1975,264 с.
- СН 2,2,4−2,1,8,562−96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Текст. Издательство стандартов, 1996.
- СНиП 23−03−2003. Защита от шума. Издательство стандартов, 2003.
- СНиП П-12−77. Нормы проектирования защиты от шума. Издательство стандартов, 1977.
- Соловьев, Р. В. Глушители шума выхлопа из пористого полиэтилена. Текст. Материалы УП Всесоюзной акустической конф. М., 1973 г.
- Соловьева, И. М. Акустические характеристики сотовых звукопоглощающих конструкций с перфорированной панелью. Текст./ И. М. Соловьева, Р. Д. Филиппова — Труды ЦАГИ, 1979, вып. 2000. С. 73—82.
- Соркин, Л. И. Акустические проблемы снижения шума реактивных двигателей. VI конференции по авиационной акустике. Текст./ Л. И. Соркин, Р. А. Шипов, В. И. Щербаков — Пленарные доклады. ЦАГИ, 1979. — С. 61−63.
- Соуди, Д. Т. Аналитическое и экспериментальное исследования оптимальных составных звукопоглощающих конструкций Текст.: Техн. пер. с англ. — ЦИАМ, 1980, №СГ-90 156, ДСП. 72с.
- СП 23−103−2003 Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. Издательство стандартов, 2003.
- Справочник по звукопоглощающим материалам и конструкциям Текст./ под ред. проф. И. Г. Дрейзена. М.: Гудок, 1967. — 91 с.
- Справочник по контролю промышленных шумов Текст.: Пер. с англ./Пер. Л. Б. Скарина, Н. И. Шабанова- Под ред. д-ра техн. наук проф. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1979.-447 с.
- Справочник по судовой акустике Текст./ Под общей редакцией д.т.н. И. И. Клюкина и к. т. н. И. И. Боголепова. Л.: Судостроение, 1978,503 с.
- Справочник по технической акустике Текст.: Пер. с нем. / Под редакцией М. Хекла и X. А. Мюллера. JI.: Судостроение, 1980,440 с.
- Стандарт ISO 9614 «Акустика Определение звуковой мощности источника с помощью интенсивности звука».
- Терехов, A. JI. Борьба с шумом на компрессорных станциях. Текст.- JI.: Недра, 1985 -182 с.
- Халецкнй, Ю. Д. Расчет акустических характеристик сотовых глушителей шума в кольцевых каналах. Текст./ Ю. Д. Халецкий, Р. А. Шипов — Труды ЦИАМ, 1983. № 1031. -С. 135—150.
- Халецкий, Ю. Д. Экспериментальное исследование поглощения звука в канале со звукопоглощающей облицовкой при наличии потока. Текст./ Ю. Д. Халецкий, Р. А. Шипов — В кн.: Аэроакустика, М.: Наука, 1979. -С.101 —108.
- Халиулин, В. И. Геометрическое моделирование при синтезе структур складчатых заполнителей многослойных панелей Текст. //Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. 1995. № 1 С. 31−40.
- Халиулин, В. И. О классификации регулярных рядовых складчатых структур. Текст. //Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. 2003. № 2 С. 7−12.
- Халиулин, В. И. О классификации регулярных рядовых складчатых структур. Текст. //Вестник КГТУ им. А. Н. Туполева. 2003. № 1 С. 3−7.
- Халиулин, В.И. Патент 2 118 217 РФ (RU) С1 МКИ 6B21D 13/00. Устройство для гофрирования листового материала Текст./ В. И. Халиулин, И. В. Двоеглазов 1998, № 24.
- Халиулин, В. И. Выбор рациональных технологических параметров при формообразовании зигзагообразного гофра. Текст. /Авиационная техника. 1996. № 3. С.41−46.
- Эпштейн, В. JI. Нелинейное акустическое сопротивление отверстия. Текст./ B.JI. Эпштейн, А. Н. Руденко, А. П. Жемурапов — Труды ЦАГИ, 1970, вып 1806. С. 74—80.
- Юдин, Е. Я. Исследование шума вентиляторных установок и методов борьбы с ним. Текст.-Труды ЦАГИ, 1985, вып. 13, с. 98.
- Юдин, Е. Я. Звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы. Текст./ Е. Я. Юдин, ГЛ. Осипов, Е. И. Федосеева М.: Стройиздат, 1966. — 247 с.
- Asynopsys on Q/STOL engines. Aircraft Engineering. 1971, Vol.48, N11, p.12−13.
- Bridges, J. Glenn program of noise. NASA Glenn Research Center, Cleveland, USA, 2001.
- Golstein, M. E. Aeroacoustics. McGraw-Hill, New York, 1976.
- LMS Virtual. Lab Rev 6B On-line Help, 2006.
- Long-Jyi Yeh, Ying-Chun Chang, Min-Chie Chiu Design optimization of double-chamber mufflers on constrained venting system by GA method. Electronic Journal «Technical Acoustics» http://webcenter.ru/~eaa/ejta/ 2004,9
- Mofslnger, R. E, Emmerling J.J. Review of theory and methods for combustion noise prediction. AIAA Paper, 1975, № 541.119. NASA CR-168 050