Визначення швидкості звуку у вихлопних газах двигуна внутрішнього згорання

Abstract

Розглянуто метод визначення швидкості звуку у вихлопному газі двигуна внутрішнього згорання, що є необхідною умовою при проектуванні реактивних глушників. Реалізація методу здійснюється шляхом вимірювання затухання акустичних хвиль. Вимірюється рівень шуму вихлопу без глушника та з глушником. За одержаними даними встановлюється ефективність шумоглушіння. З формули для розрахунку ефективності шумоглушіння реактивного глушника одержується формула для розрахунку швидкості звуку у вихлопі. У цій формулі всі параметри відомі: рівень ефективності глушника, частота вихлопу, відношення площ поперечних перерізів глушника та підвідної труби, довжина глушника. Встановлена таким чином швидкість звуку надалі може бути використана не тільки для двигунів того типу, для якого робились вимірювання та розрахунки, але і (з певним наближенням) для деяких інших типів двигунів. Запропоновано і теоретично обгрунтовано конструкцію експериментальної установки, яка дозволяє реалізувати даний метод. Розглянуто похибку методу та шляхи підвищення його точності.

Рассмотрен метод определения скорости звука в выхлопном газе двигателя внутреннего сгорания, что является необходимым условием при проектировании реактивных глушителей. Реализация метода осуществляется путем измерения затухания акустических волн. Измеряется уровень шума выхлопа без глушителя и с глушителем. С помощью полученных данных определяется эффективность шумоглушения. Из формулы для расчета эффективности шумоглушения реактивного глушителя получается формула для расчета скорости звука в выхлопе. В этой формуле все параметры известны: уровень эффективности глушителя, частота выхлопа, отношение площадей поперечных сечений глушителя и подводящей трубы, длина глушителя. Определенная таким образом скорость звука в дальнейшем может быть использована не только для двигателей того типа, для которого делались измерения и расчеты, но и (с определенным приближением) для некоторых других типов двигателей. Предложена и теоретически обоснована конструкция экспериментальной установки, которая позволяет реализовать данный метод. Рассмотрена погрешность метода и пути увеличения его точности.

There is considered a method of determination of a sound speed in the exhaust gas of the drive of interior combustion. Such determination is a necessary requirement at designing of jet silencers. The embodying of a method is carried out by measuring of the attenuation of acoustic waves. The noise level of an exhaust without a silencer and with it is measured. Using the obtained data the efficiency of noise attenuation is determined. From formula on calculation of the noise attenuation efficiency of a jet silencer the formula for calculation of a speed of sound in an exhaust is derived. In this formula all the parameters are known: level of the efficiency of a silencer, frequency of an exhaust, ratio of areas of the cross sections of a silencer and supply pipe, length of a silencer. The sound speed determined in this way can be utilized in further not only for drives of that type, for which measuring and calculations were made, but also (with some approximation) for some other types of drives. The design of an experimental installation which allows to implement a sectional method, is proposed and theoretically justified. The error of method and ways to rise its precision are discussed.