Реферат Омгту. Реферат_Вар_№_03. Реферат по дисциплине Физические характеристики вредных производственных факторов на тему Источники аэродинамического шума

• Название: Реферат по дисциплине Физические характеристики вредных производственных факторов на тему Источники аэродинамического шума
• Анкор: Реферат Омгту
• Дата: 20.09.2022
• Размер: 135.5 Kb.
• Имя файла: Реферат_Вар_№_03.doc
• Тип: Реферат; #686500

Министерство науки и высшего образования РФ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

Омский государственный технический университет
Кафедра «Промышленная экология и безопасность»


РЕФЕРАТ

по дисциплине

«Физические характеристики вредных производственных факторов»

на тему «Источники аэродинамического шума»

Выполнил студент группы:



(фамилия, имя, отчество студента)

(дата, подпись)
П роверил:

(ученая степень, звание)
(фамилия, имя, отчество руководителя)



(дата, подпись)


Омск

Содержание

Введение 3

1. Характеристика аэродинамического шума 4

2. Аэродинамический шум вентилятора 6

3. Снижение аэродинамического шума 7

Заключение 9

Список литературы 10

Введение

Аэродинамический (вихревой) шум возникает в проточной части вентилятора – в основном элементе и источнике шума любой вентиляционной системы. Он излучается обычно в широкой полосе частот и обуславливается, например, неравномерностью и турбулентностью потока воздуха на входе в рабочее колесо, пульсациями давления на лопатках колеса при сходе вихрей турбулентного пограничного слоя с выходных кромок лопаток при безотрывном их обтекании или при срыве потока с лопаток при обтекании с отрывом потока. Причиной вихревого шума могут быть турбулентный пограничный слой на лопатках рабочего колеса и вторичное вихревое движение, образующееся в межлопаточных каналах этого колеса.

Цель работы – рассмотреть источники аэродинамического шума.

Задачи работы:

1. Дать характеристику аэродинамического шума.

2. Представить аэродинамический шум вентилятора.

3. Изучить снижение аэродинамического шума.

1. Характеристика аэродинамического шума

Шум аэродинамического происхождения – шум, возникающий вследствие стационарных или нестационарных процессов в газах (истечение сжатого воздуха или газа из отверстий; пульсация давления при движении потоков воздуха или газа в трубах или при движении в воздухе тел с большими скоростями, горение жидкого или распыленного топлива в форсунках и др.). Аэродинамические шумы вызваны движением жидкостей и газов. Они являются главной составляющей шума вентиляторов, компрессоров, газовых турбин и двигателей внутреннего сгорания. При движении тела в воздушной или газовой среде образуются вихри с область повышенного или пониженного давления. В результате появляется звуковая волна. Для уменьшения вихревого шума необходимо уменьшать скорость обтекания и улучшать аэродинамические свойства установки. Для машин с вращающимися рабочими деталями (вентилятор) есть шум от неоднородности воздушного потока. С этим борются уменьшением аэродинамических характеристик машин. В двигателях внутреннего сгорания шум зависит от числа и продолжительности выхлопов. Широко распространены газотурбинные энергетические установки. Основной источник шума - компрессор. Шум достигает 130-140 дб [2, с. 115].

Шум аэродинамический может быть снижен увеличением зазора между лопаточными венцами и выбором оптимального соотношения числа направляющих и рабочих лопаток. В основном меры по снижению аэродинамических шумов недостаточны, поэтому часто используют звукоизоляцию. Аэродинамический шум можно разделить на два вида. Первый представлен аэродинамическим шумом в прямом значении этого слова, а именно вызван взаимодействием высокоскоростных ­струй с окружающим воздухом, в промышленности примером создания такого шума может служить выпуск воздуха из пневматического клапана. При этом шум можно уменьшить с помощью пористых пластмассовых глушителей. Однако наибольшее количество аэродинамического шума образуется при взаимодействии потока воздуха и твердой поверхности. Если поток воздуха строго равномерен, то постоянные силы, действующие на твердую поверхность, например подъемные силы или силы скольжения с сильным трением, также будут постоянными и будет постоянным распределение давления на поверхности. На практике же в результате турбулентности и наличия помех поток никогда не бывает равномерным. Это вызывает пульсацию сил, действующих на конструкцию, а также соответствующее распределение давления на поверхности.

Шум или образуется в результате действия сил, вызывающих вибрацию конструкции, или поступает из области пульсаций давления, действующего на поверхность, и затем излучается непосредственно в воздух. Этот эффект легко продемонстрировать на примере настольного вентилятора. Если линейку поднести к вентилятору и держать ее по направлению струи или против направления струи, шум вентилятора значительно увеличится.. Хорошая аэродинамическая конструкция, обеспечивающая равномерное распределение воздуха по направлению струи вентилятора или же равномерно низкий перепад давления в трубопроводе, помогает уменьшить шум. Борьба с шумом путем улучшения аэродинамических характеристик потоков вентилятора дает хорошие результаты для вентиляторных установок мощностью от нескольких десятых до многих тысяч лошадиных сил. Как сказано выше, сами источники часто излучают малозначительный шум, но этот шум увеличивается на пути его передачи вследствие резонансов окружающих конструкций. В большинстве случаев шум передается к конструкции механическими путями. Эти случаи можно разделить на два класса, а именно: когда источник возбуждает резонансы свободных и в конструкции и когда он вызывает вибрацию резонанса конструкции на частоте вынужденных колебаний [5, с. 128].

Когда источник вызывает вибрацию конструкций, на которых она будет вибрировать, если по точкам ударить молотком, эффективным методом борьбы, является использование соответствующих средств демпфирования. Это единственный эффективный метод в случаях, когда источник вырабатывает энергию в широком диапазоне частот. Если шум является следствием случайного совпадения частоты характерной для источника, и собственной частоты, то можно перенастроить систему путем изменения ее массы или жесткости но с другой стороны, если источник шума будет широкополосным изменение массы или жесткости изменит только саму частоту но не решит проблемы шума.

2. Аэродинамический шум вентилятора

Причинами возникновения аэродинамического шума, создаваемого вентилятором, являются пульсации скорости и давления в потоке воздуха, протекающего через вентилятор. Выделяют три составляющие аэродинамического шума: а) вихревой шум, возникающий в результате образования вихрей и периодического срыва их при обтекании элементов вентилятора потоком воздуха; б) шум от местных неоднородностей потока на входе в рабочее колесо и на выходе из него; в) шум вращения – каждая вращающаяся лопатка рабочего колеса вентилятора является источником возмущения воздушного потока. Таким образом, уровень аэродинамического шума зависит от аэродинамических и конструктивных особенностей вентилятора, числа оборотов его рабочего колеса и режима работы, оцениваемого коэффициентом полезного действия .

По величине уровня звуковой мощности аэродинамического шума, генерируемого рассмотренными элементами вентиляционных систем, они распределяются в следующей последовательности: вентиляторы, путевая и воздухораспределительная арматура, фасонные элементы и прямые участки воздуховодов. Этот шум имеет широкополосный характер и распространяется по воздуховодам с некоторым затуханием на значительные расстояния. При этом он может проникать, во-первых, в помещения и в зоны с нормируемыми уровнями шума, по которым проходят воздуховоды (через достаточно тонкие стенки), и, во-вторых, в обслуживаемые системами помещения (рис. 1) [1, с. 136].


Рис. 1. Схема фрагмента вентиляционной сети: 1 – транзитный глушитель; 2 – глушитель конечного участка сети; 3 – транзитный воздуховод со звукоизолирующим покрытием
Аэродинамический шум вентилятора обычно значительно превосходит механический. Он является главной составляющей шума во всей вентиляционной системе (вентилятор–привод–воздуховоды–вентиляционная решетка). Снижение уровня аэродинамического шума в расчетных точках помещений достигается, во-первых, проведением мероприятий, способствующих уменьшению этого шума в самом источнике, и, во-вторых, применением шумоглушителей в сети воздуховодов. Уровень аэродинамического шума в самом источнике может быть уменьшен установкой вентилятора, наиболее совершенного по акустическим характеристикам, и выбором оптимального режима его работы. Во всех случаях КПД вентилятора должен быть не менее 0,9 з от максимально возможного [4, с. 106].

3. Снижение аэродинамического шума

Для уменьшения аэродинамического шума, возникающего при движении воздуха в воздуховодах, скорость воздуха не должна превышать нормативные значения (5-6 м/с в магистральных воздуховодах и 2-4 м/с в ответвлениях систем в общественных зданиях; 10-12 м/с в магистральных воздуховодах и 4-8 м/с в ответвлениях в производственных зданиях). Важным мероприятием является изменение акустических качеств помещений, в которых установлены вентиляторы и в которых требуется снижение уровня шума, путем применения звукопоглощающих облицовок или штучных звукопоглотителей.

Для уменьшения уровня шума, передающегося от вентилятора по воздуховодам, используют различные шумоглушители со звукопоглощающим материалом, которые значительно снижают уровень шума в широком диапазоне частот и обладают минимальным аэродинамическим сопротивлением. В системах вентиляции и кондиционирования воздуха применяют трубчатые, сотовые, пластинчатые и камерные глушители шума.

Трубчатые глушители представляют собой сборные металлические секции круглого или прямоугольного сечения, облицованные по периметру звукопоглощающим материалом. Пластинчатые глушители представляют собой набор параллельно и равномерно расположенных в воздуховоде звукопоглощающих пластин. В качестве звукопоглощающего слоя применяют мягкие маты и полужесткие плиты из стекловолокна или минераловатные плиты. Стенки камерных глушителей облицовывают материалами с большим коэффициентом звукопоглощения [6, с. 138].

Скорость движения воздуха через шумоглушитель не должна превышать определенного значения, чтобы сам глушитель не являлся источником шума. Размеры глушителей подбираются на основании акустических расчетов.

Заключение

Аэродинамические шумы вызваны движением жидкостей и газов. Они являются главной составляющей шума вентиляторов, компрессоров, газовых турбин и двигателей внутреннего сгорания. При движении тела в воздушной или газовой среде образуются вихри с область повышенного или пониженного давления. В результате появляется звуковая волна. Для уменьшения вихревого шума необходимо уменьшать скорость обтекания и улучшать аэродинамические свойства установки.

Для машин с вращающимися рабочими деталями (вентилятор) есть шум от неоднородности воздушного потока. С этим борются уменьшением аэродинамических характеристик машин. В двигателях внутреннего сгорания шум зависит от числа и продолжительности выхлопов. Широко распространены газотурбинные энергетические установки. Основной источник шума - компрессор.

Для уменьшения уровня шума, передающегося от вентилятора по воздуховодам, используют различные шумоглушители со звукопоглощающим материалом, которые значительно снижают уровень шума в широком диапазоне частот и обладают минимальным аэродинамическим сопротивлением. В системах вентиляции и кондиционирования воздуха применяют трубчатые, сотовые, пластинчатые и камерные глушители шума.

Список литературы

1. 
   Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность) / С.В. Белов. - М.: Юрайт, 2016. - 688 c.
   
2. 
   Быкадоров, В. А. Техническое регулирование и обеспечение безопасности. Учебное пособие / В.А. Быкадоров, Ф.П. Васильев, В.А. Казюлин. - М.: Юнити-Дана, 2020. - 640 c.
   
3. 
   Девисилов, В. А. Теория горения и взрыва. Практикум. Учебное пособие / В.А. Девисилов, Т.И. Дроздова, С.С. Тимофеева. - М.: Форум, 2015. - 384 c.
   
4. 
   Каменская, Е. Н. Безопасность жизнедеятельности и управление рисками. Учебное пособие / Е.Н. Каменская. - М.: РИОР, Инфра-М, 2016. - 252 c.
   
5. 
   Козак, Николай Николаевич Комплексная безопасность в образовательных учреждениях. Учебное пособие / Козак Николай Николаевич. - М.: Феникс, 2016. - 257 c.
   
6. 
   Косолапова, Н. В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник / Н.В. Косолапова, Н.А. Прокопенко, Е.Л. Побежимова. - М.: Academia, 2020. - 288 c.
   
7. 
   Косолапова, Н. В. Основы безопасности жизнедеятельности / Н.В. Косолапова, Н.А. Прокопенко. - М.: Academia, 2019. - 320 c.
   
8. 
   Масленникова, И. С. Безопасность жизнедеятельности / И.С. Масленникова, О.Н. Еронько. - М.: Дрофа, 2020. - 304 c.