Шум выхлопа возникает из-за высокой скорости газа. Простейший глушитель шума представляет собой пористый проницаемый стакан. Он устанавливается на выхлопное отверстие и предотвращает возникновение шума за счет снижения скорости газа благодаря увеличению площади сброса. Глушитель должен обеспечивать сброс давления за время рабочего цикла и не разрушаться под действием давления газа и напора струи. Эти требования противоречат друг другу. Ведь для быстрого сброса давления необходимо иметь тонкую пористую стенку, которую может разорвать давлением газа. Конечно, можно вместо уменьшения толщины пористой стенки увеличить площадь поверхности пористого стакана, но на самом деле это не выход – возникает так называемый эффект «пустой комнаты» звук образуется во внутреннем объеме глушителя. Оптимальными характеристиками для глушителя обладает пористый литой алюминий

 

Актуальной задачей современного машиностроения является обеспечение комфортных условий труда.  Многие машины и механизмы работают на сжатом воздухе,  следовательно, неизбежны выхлопы, по интенсивности достигающие 120 дБ. Основополагающим документом, устанавливающим допустимые уровни шума на рабочих местах, общие требования к шумовым характеристикам машин,  механизмов и к защите от шума,  является 

Нормируемым параметром непостоянного шума в таком случае является  эквивалентный  (по  энергии) уровень  звука в дБ или уровень звукового давления в октавных полосах частот.

 

Шум возникает при выхлопе сжатого воздуха из пневмоагрегатов вследствие турбулизации потока на границе выхлопная труба – внешняя среда. Вихри турбулизированного сжатого воздуха возбуждают акустические колебания в окружающей воздушной среде. Частоту колебаний f можно определить по формуле 

$$f = \frac{Sh\cdot v  }{d},$$

где

v – линейная скорость газа при выхлопе, м/с;

Sh – число Струхаля;

d – характерный размер выхлопного отверстия.

Интенсивность звука  определяется по эмпирической зависимости (формула Лайтхилла):

$$I=k \frac{\rho_{c}^{2} v^{6} d^{2}}{\rho },$$

где 

I – интенсивность звука, Вт/м²;

ρ – плотность окружающей газовой среды, кг/м³;

ρ_с – плотность струи на срезе сопла, кг/м³;

k – эмпирический коэффициент, определяемый из скорости звука. При \(v < 100\)  м/с \(k=\frac{10^{-5}}{c}\).

c – скорость звука.

Из формулы выше видно, что снизить интенсивность звука можно уменьшением линейной скорости сброса воздуха. Однако на практике осуществить это трудно ввиду ограниченности по времени  цикла пневмоагрегата. Пористый глушитель  устанавливается на выхлопное отверстие и снижает интенсивность звука благодаря  уменьшению линейной  скорости  газа  за счет увеличения площади сброса (звук не глушится, предотвращается его образование). Однако значительное увеличение размеров глушителя  приводит к эффекту "пустой комнаты",  т.е. происходит турбулизация потока во внутреннем объеме глушителя и глушения шума  не происходит. Длина глушителя должна обеспечить сброс давления в выхлопной камере до требуемых величин за время рабочего цикла.

<в разработке>

<в разработке>