• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.10.2023
ПНИПУ
296

В Перми выяснили, как повысить точность определения характеристик звукопоглощающих конструкций в зависимости от уровня шума

4.3

Человек ежедневно подвергается воздействию шума от различных устройств: от кондиционеров до двигателей самолета. Для снижения шума, распространяющегося в каналах воздуховодов или энергетических установок, каналы облицовывают звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Основной характеристикой ЗПК в этом случае является импеданс — полное акустическое сопротивление. Оптимальное значение импеданса обеспечивает максимальное затухание звуковых волн в канале. Существует ряд полуэмпирических моделей, позволяющих рассчитать импеданс. Ученые ПНИПУ выяснили, какие модели наиболее точно описывают импеданс в зависимости от разных уровней шума.

В Перми выяснили, как повысить точность определения характеристик звукопоглощающих конструкций в зависимости от уровня шума
В Перми выяснили, как повысить точность определения характеристик звукопоглощающих конструкций в зависимости от уровня шума / © Getty images / Автор: Дмитрий Жуков

Исследование опубликовано в журнале Acoustics. Работа проводилась при финансовой поддержке Российского научного фонда и Пермского края.

Каналы волноводов, по которым распространяется шум преимущественно на одной частоте (например, гул от вентиляторов и компрессоров), облицовываются звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) локально-реагирующего типа. Эти конструкции представляют собой изолированные друг от друга ячейки разной геометрической формы, перекрытые тонкими перфорированными листами. Акустический импеданс зависит как от геометрических характеристик конструкции (высота ячеек, доля перфорации, толщина перфорированной пластины), так и от внешних условий (частота звука, уровень звукового давления, скорость потока в канале). Расчеты по полуэмпирическим моделям позволяют установить, какая геометрия ЗПК обеспечит нужное значение импеданса при заданных внешних условиях.

Ученые Пермского Политеха рассмотрели три модели расчета импеданса (Соболева, Гудрич, Эверсмана) и выяснили, какая из них обладает наибольшей точностью в своем диапазоне уровней звукового давления. Для этого они напечатали на 3D-принтере образцы звукопоглощающих конструкций с ячейками в форме сот и некоторым количеством отверстий в определенных ячейках. На образцы воздействовали разными уровнями звукового давления в диапазоне от 100 до 150 децибел.

3D-модель образца ЗПК / © Пресс-служба ПНИПУ

Для проведения эксперимента ученые разработали специальный программный код – он управляет генерацией и записью сигналов, подбирает нужное напряжение для динамика так, чтобы при разных частотах обеспечить необходимое звуковое давление на поверхности образца ЗПК.

Политехники выяснили, что при низком уровне звукового давления импеданс лучше описывает модель Соболева; при высоком – модели Гудрич или Эверсмана (в зависимости от геометрических характеристик конструкции).

«Таким образом, если уровень звукового давления меняется вдоль облицовки, то для более точного описания импеданса на каждом участке ЗПК необходимо использовать свою полуэмпирическую модель, поскольку модели, одинаково хорошо описывающей импеданс при всех условиях, на данный момент не существует», – подводит итог кандидат технических наук, доцент кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем ПНИПУ Вадим Пальчиковский.

Активное использование звукопоглощающих конструкций, настраиваемых на оптимальный импеданс, актуально во всех сферах деятельности, где человек подвергается воздействию шума, излучаемому из волноводов (например, трактов энергоустановок). Результаты исследования Пермских ученых будут полезны для повышения точности настройки звукопоглощающих конструкций на эффективное снижение шума.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 16:00
Полина Меньшова

Хотя на предпочтения в литературе влияют образование, круг общения и множество других факторов, частично они могут передаваться по наследству. Ученые из Дании провели исследование и выяснили, какая доля различий в литературных вкусах может зависеть от генетических особенностей.

4 часа назад
Юлия Трепалина

Синдром самозванца, при котором люди испытывают чувство незаслуженности своих успехов, не раз становился предметом исследований. В свежем метаанализе американские психологи рассмотрели свыше сотни научных работ по этой теме и обнаружили четкую тенденцию: женщины набирали больше баллов в тестах на выявление этого состояния.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Позавчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

12 июля
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно