CC BY
16
' ДИСКУССИИ ОТКЛИКИ ЧИТАТЕЛЕЙ
=£3 ==
ЗАГЛУШЕНИЕ ШУМА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ АВИАМОТОРНЫХ ЗАВОДОВ
Кандидат технических наук И. К. Разумов
Из всех шумов, излучаемых в окружающую среду промышленными установками, транспортом и машинами, наиболее неблагоприятными по физиологическому воздействию являются шумы, излучаемые современными авиадвигателями при их запуске, регулировке и испытаниях. Мощность источников, характер и интенсивность этих шумов, обусловливая возможность их распространения на большое расстояние, создают тяжелые условия для проживающих и работающих в районе расположения испытательных станций авиамоторных заводов и аэродромов и выдвигают настоятельную необходимость борьбы с этими шумами.
Борьба с шумами на испытательных станциях авиамоторных заводов проводится методом коллективной защиты от шума и осуществляется двумя путями: заглушением шума, излучаемого из всасывающих и выхлопных каналов, и звукоизоляцией от шумов, проникающих через ограждения кабин испытания.
Общие уровни интенсивности шумов, излучаемых при испытании авиадвигателей, по замерам в кабинах испытаний в зависимости от типа двигателя, его мощности и режима работы колеблются от 140 до 155 дб и значительно превосходят болевой порог ощущения. Спектр излучаемых шумов, как правило, характеризуется некоторым снижением интенсивности как в области низких частот от 37,5 до 300 гц, так и высоких от 800 до 10 000 гц, что можно видеть из приведенной на рис. 1 спектрограммы относительных спектров шумов.
Для проектирования шумоглушащих и звукоизолирующих конструкций, помимо спектра шума в кабине испытания, необходимо знать допускаемые общие уровни интенсивности и спектры шумов. Для производственных помещений допустимые общие уровни и спектры шумов регламентируются временными нормами и правилами по ограничению производственных шумов № 205-57 Министерства здравоохранения СССР.
Что касается характеристики допустимых остаточных шумов, излучаемых в атмосферу заглушёнными установками, то в этой области санитарными нормами и правилами проектирования промышленных предприятий H 101-54 Комитета по делам строительства при Совете Министров СССР предусматривается соблюдение санитарно-защитных зон радиусом в 300 м, отделяющих источники шумов большой интенсивности от границы жилого района, и устанавливается допустимый общий уровень на границе жилого района в 70 дб, однако без нормирования допустимого спектрального состава шума.
Исходя из нормированного уровня в 70 дб на границе жилого района, расстояния от этой границы до испытательных боксов, размеров поперечных сечений шумоизлучающих каналов боксов и числа одно-
временно работающих установок, может быть определен допустимый общий уровень шума вблизи шумоизлучающего отверстия. Обычно этот уровень колеблется от 95 до 120 дб при низкочастотном спектре шума, излучаемого заглушёнными установками.
5 S £
!!
10
?0
30
Общий уровень
/ * ? — ^
/ / V— S. N ----
ГРД ТРД(Ф)
твд
53 /ОВ 212 i 25 850 iWO ЗШ 6800 Средне - геометрическая частота (в еа)
Рис. I. Относительные полосовые уровни звукового давления шумов авиадвигателей по замерам в кабинах испытания (за нуль отсчета принят общий уровень звукового давления).
•
Поскольку испытание авиадвигателей сопровождается выбросом из двигателя большого количества выхлопных газов с высокой температурой до 1500° и скоростью истечения до 300 м/сек, установки шумоглу-шения, особенно на стороне выхлопа, представляют собой сложный и дорогостоящий комплекс акустических, аэродинамических и строительных устройств.
Рис. 2. Схема трехшахтного бокса с цилиндрическими звукопоглоти-
телями.
1—откатная кровля; 2 — направляющие лопатки; 3 — цилиндрические эвукопогло-тители с паклей; 4 — эжекторная труба; 5—спрямляющие решетки; 6 — цилиндри-— ческие звукопоглотители с пемзовой крошкой.
Примером таких устройств является схема, изображенная на рис. 2, представляющая решение шумоглушения в боксе Ш-образного типа. Бокс имеет две шахты всасывания первичного и вторичного подмешивания наружного воздуха для снижения температуры газов, шахту выхлопа, направляющие лопатки и распределительные решетки, выравнивающие поток, и снабжен тремя сдвоенными рядами цилиндрических
звукопоглотителей, подвешиваемых во всасывающих и выхлопной шахтах.
Требуемые значительные величины заглушения шума — от 25 до 40 дб по общему уровню обусловливают необходимость применения высокоэффективных глушителей. В качестве их применяются глушители со звукопоглощающей набивкой. Все глушители этого*вида можно подразделить на четыре основных типа: пластинчатые, сотовые, цилиндрические и трубчатые. Наибольшее распространение в системах шумоглу-шения авиамоторных боксов получили пластинчатые и цилиндрические глушители.
Пластинчатые глушители представляют собой металлические или деревянные рамы, обтянутые с двух сторон мелкой металлической сеткой и заполненные звукопоглощающим материалом. Глушители устанавливаются в каналах с расположением сетчатой поверхности параллельно направлению газовоздушного потока и размещаются равномерно по поперечному сечению канала. Пластинчатые глушители могут выполняться в виде стенок, сложенных из звукопоглощающих блоков.
Цилиндрический глушитель представляет собой полый сетчатый цилиндр, заполняемый звукопоглощающим материалам. Цилиндры размещаются равномерно по поперечному сечению вертикальных каналов с расположением продольной оси параллельно направлению газовоздушного потока, подвешиваются на крючках к системе балок и расчаливаются по низу каждого ряда проволокой к стенам каналов.
Трубчатые глушители выполняются в виде вертикальных или горизонтальных каналов круглого сечения, облицованных по внутреннему периметру звукопоглощающим материалом. При диаметрах больше 800 мм, кроме облицовки, по сечению глушителей размещаются звукопоглощающие цилиндры.
В качестве звукопоглощающих могут применяться волокнистые, сыпучие, дробленые или монолитные материалы. Из волокнистых материалов в устройствах шумоглушения получили распространение обес-костренная пакля, тонкое стекловолокно, минеральная шерсть и др. В качестве сыпучих материалов могут быть использованы различные крошки — кирпичная, керамзитовая, пемзовая, а также лузга подсолнечника. Монолитные звукопоглощающие материалы представляют собой специально изготовленные пористые керамики: из кирпичной крошки на связке из жидкого стекла, из шамотной крошки на бентонитовой связке, крошки из каолина на цементном растворе и т. п. Все эти материалы характеризуются наличием открытых пор и значительной пористостью свыше 40%.
Из указанных групп материалов наилучшими коэффициентами звукопоглощения обладают волокнистые материалы, наихудшими — монолитные.
Достигнутые заглушения шумов, излучаемых всасывающими и выхлопными каналами испытательных станций авиамоторных заводов, обеспечивают остаточный общий уровень шума в непосредственной близости к шумоизлучающим отверстиям в 100—115 дб и низкочастотный спектр остаточного шума. На расстоянии 150—200 м от заглушённых каналов обычно уровень шума не превышает уровня шумовых помех промышленных площадок, составляющего около 75—80 дб, а вне территории расположения станций шум при испытании авиадвигателей, как правило, не прослушивается на шумовом фоне города.
На рис. 3 показаны замеренные относительные спектры остаточных шумов для разных схем шумоглушения. Сплошной линией нанесен принятый относительный допустимый спектр.
Мероприятия по борьбе с шумами, проникающими через ограждения испытательных кабин в кабины наблюдения и другие смежные помещения, заключаются в устройстве дверей и наблюдательных окон по-
вышенной звукоизоляции, в герметизации мест прохода через стены технологических трубопроводов, электропроводов и коммуникаций измерительной аппаратуры и в звукопоглощающей облицовке внутренних поверхностей кабин наблюдения.
Достигнутые снижения общего уровня шума в кабинах наблюдения до 90—95 дб при низкочастотном спектральном составе проникающего шума позволяют создать в них такие условия, при которых обслуживающий персонал может переговариваться без повышения голоса и которые отвечают нормам допустимых шумов в производственных помещениях, регламентированным временными нормами и правилами по
-г
5 * « *
О W 20 30 10 so 60 ТВ
во
Общий ¡/ровен»
^s? X fe
X \s0. 'v —о-о 5
V
ч áw
N N. V
.——
ограничению шумов на производстве № 205-57 Министерства здравоохранения СССР.
Заканчивая описание устройства по борьбе с шумом на испытательных станциях авиамоторных заводов, возвратимся к вопросу о допустимых уровнях и спектрах шумов для заглушаемых газо- и аэродинамических установок. Развитие всех отраслей промышленности народного хозяйства СССР с расширением границ городов и промышленных центров обусловливает постепенное включение действующих мото-роиспытательных станций в зону жилых кварталов. Это обстоятельство приводит к нарушению размеров санитарно-защит-
ных зон и к необходимости сооружения более эффективных устройств шумоглушения. Накопленный опыт по заглушению шумов мотороиспы-тательных станций и обследования шумового фона городских районов, проведенные за последнее время, создали предпосылки для уточнения регламентированных санитарными нормами и правилами проектирования промышленных предприятий Н 101-54 указаний в области борьбы с шумами при испытании авиадвигателей.
На основе анализа остаточных спектров заглушённых установок нами была проведена работа, имевшая целью обоснование не только допустимого общего уровня, но и спектрального состава шумов заглушаемых газодинамических установок.
Так как уровни интенсивности и спектра шумов, излучаемых в атмосферу, изменяются по мере удаления от источника шума, возможны два принципиально различных пути решения поставленной задачи: установление единого допустимого общего уровня и спектра шума на границе жилого района, т. е. на любом расстоянии от источника шума, или установление единого допустимого относительного спектра шума вблизи шумоизлучающих отверстий заглушённых установок.
Последний путь обладает тем существенным преимуществом, что позволяет проводить анализ состава остаточного шума вблизи шумоиз-лучающего отверстия любым из применяемых акустических измерительных трактов и, следовательно, давать правильную оценку эффективности
53 roe Z/2 Í2S 850 /700 ЗЬОО шо
Среднегеометрическая част ama (в г и '
Рис. 3. Замеренные относительные спектры шума за-глу пенных установок вблизи шумоизлучающих сечений.
I — допустимый спектр: 2—цилиндры с кирпичной крошкой; 3— щиты с лузгой; 4—цилиндры с пемзой; 5 — щиты с паклей: 6 — трубчатые глушители с керамикой; 7—цилиндры с паклей.
шумоглушения. На основе проделанной работы мы считаем возможным рекомендовать единый допустимый относительный спектр шума вблизи заглушённых установок, характеризующийся в октавных полосах прямой линией, спадающей от области низких частот со среднегеометрической частотой в 53 гц к области высоких частот со среднегеометрической частотой в 6800 гц на величину 4 дб на октаву и единый допустимый общий уровень шума в 70 дб на границе жилого района без огра ничения размера санитарно-защитной зоны
В ограничении размеров защитной зоны по условиям шума нет необходимости, так как при заданном уровне шума на границе жилого района и известном расстоянии до шумоизлучающей установки величина уровня шума, до которого должна быть заглушена установка, вполне определяется, как это можно видеть из предлагаемой нами формулы связи:
¿¿=78+20lgl.ro//sr +0,015r0 -101gJ 1-/" ^
г/[/ S, r2 S
2
...Дб
где: 0,015—коэффициент затухания шума, выраженный в дб на 1 м; Ld — допустимый общий уровень шума в плоскости шумоизлучающего отверстия и на расстоянии от него в 1 м; г„—расстояние от границы жилого района до ближайшего шумоизлучающего отверстия (в м); S0— площадь излучения (в м2); rj J/Si, г2/ V S2 — отношения расстояний к площади излучения для других одновременно излучающих шум отверстий.
Из формулы можно видеть, что чем меньше расстояние до жилого района, тем больше должна быть заглушена установка и тем с меньшим уровнем она должна излучать шум.
Указанный допустимый спектр вблизи шумоизлучающего отверстия, общий уровень на границе жилого района и формула для определения допустимого уровня интенсивности вблизи шумоизлучающего отверстия после утверждения их государственной санитарной инспекцией смогут служить уточнением и дополнением к нормам Н 101-54 в отношении мероприятий по борьбе с шумами, излучаемыми при испытании авиадвигателей, газодинамическими вентиляционными и другими аналогичными установками.
Поступила 28/1 1960 г.
•¿г -й- -ir
ОБ ОШИБКАХ В РУССКОМ ПЕРЕВОДЕ КНИГИ П. А. КРАТЦЕРА «КЛИМАТ ГОРОДА»2
Доктор медицинских наук М. С. Гольдберг (Москва)
Как известно, происшедшее в результате токсического тумана в Лондоне (декабрь 1952 г.) внезапное повышение смертности привело к изменению ее структуры только по отношению к болезням органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. По отчетным данным Министерства здравоохранения Англии (1954), смертность населения Лондона во время тумана 1952 г. характеризуется по Пембертону (РетЬейоп, 1955) следующими показателями (см. таблицу).
1 С этим предложением автора нельзя согласиться. При допустимом общем уров не шума в 70 дб на границе жилого района все же следует установить размер зоны в 50—100 м. — Ред. •
2 Р А. К г a t z р г. Das Stadtklima. Braunschweig, 1956. Перевод с немецкого Е. Е. Михелевич. Над. иностранной литературы. М., 1958.
