11b. Zmanjševanje hrupa
Prof. dr. Mirko Čudina
Ljubljana, 2012/2013
1
Zmanjševanje hrupa
Možno je:
Na mestu vira, na poti širjenja in na mestu sprejema
Možne so: inženirske in alternativne metode.
Prve temeljijo na dejanskem zmanjšanju hrupa druge na
principu spremembe percepcije oz. dojemanja hrupa.
Zakonodaja priznava le inženirske metode
2
Inženirske in alternativne metode zmanjševanja hrupa
ZMANJŠEVANJE HRUPA
Inženirske metode
Alternativne metode
Sprememba percepcije
Na mestu vira
(aktivcna metoda)
Sprememba
geometrije
Sprememba
obr. razmer
Na poti širjenja
(pasivna metoda)
Disipativne
metode
Na mestu sprejema
(pasivna metoda)
Reaktivne
metode
Dimenzij
Notranaj izolacija
Ekspanzijska komora
Tipa
Zunanja izolacija
Helmholtzov resonator
Oblike
Glušnik
Kombinacija
Št. del. elem.
(lopatic)
Oklepi
Kabine
Ovire in pregrade
Feedforward
Feedback
z barvami in
umetnikimi slikami
s čepki
s figurativnostjo
s slušalkami
(tudi z ADH)
s čeladami
z designom (oblikami)
s kombinezoni
s perspektivo
z dekoracijo
s kabinami
s kombinacijami
s kombacijami
(Zančna in
brezzančna
struktura)
3
1
Zmanjševanje hrupa na mestu vira
4
Zmanjševanje hrupa na mestu vira
na principu :
- Spremembe geometrije (dimenzij in oblike),
- Spremembe režima obratovanja (vrtljajev in obremenitve)
- Spremembe mehanizma nastajanja hrupa ali
- Spremembo vzbujevalne sile, ki povzroča hrup.
5
Zmanjševanje hrupa na mestu vira (energetskih strojev)
Odvisno od tipa stroja
Batni
rotacijski
turbo (radialni in aksialni)
Odvisno od režima obratovanja (vrtljajev in pretoka)
6
2
Zmanjšanje hrupa s spremembo lege ovratovalne
točke pri radialnih in aksialnih turbostrojih
(ventialtorjih in puhalih)
7
Odvisno od izvedbe rotorja centrifugalnega stroja
(zaprt, polodprt, odprt)
8
Odvisno od izstopnega kota β 2 pri centrifugalnih
strojih (ventilatorjih)
Odvisno od profila lopatice (zlasti pri aksialnih strojih)
po višini
enako po
višini
z enako
debelino
z enak
debelino
9
3
Odvisno od režima obratovanja centrifugalnega
stroja, pri Qopt ali Q ≠ Qopt
Q=0
Q = Qopt
Qmax
10
Odvisno od geometrije centrifugalnega ventilatorja
in mehanizma nastajanja hrupa
11
Odvisno od razporeda lopatic bobnastega ventilatorja
12
4
Pri aksialnih strojih (ventilatorjih)
13
Zmanjšanje hrupa turbostroja:
- S spremembo obodne hitrosti u = Dπ
πn,
- Z zmanjšanjem vrtilne hitrosti n, ustrezno zakonu Lp ≈ n5
- Z zmanjšanjem premera D, ustrezno zakonu Lp ≈ D7
- Z zmanjšanjem števila lopatic, ustrezno zakonu Lp ≈ z
- S povečanjem vrtilne hitrosti n in zmanjšanjem premera D,
ustrezno zakonu Lp ≈ z.n5.D7
- S spremembo geometrije in zgradbe stroja
- Z lego vodilnika za ali pred rotorjem
- Z naklonskim kotom lopatic rotorja pri aksialnih strojih
- S profilirano (aerodinamično) obliko lopatic pri aksialnih
strojih, npr. v obliki letalskega krila
- Z večločno izvedbo lopatic pri radialnih strojih
- Z neenakomerno delitvijo lopatic ti
- Z ustrezno radialno in aksialno zračnostjo rotorja in statorja
- S spremembo izstopnega kota β 2
14
- Z odpravo pojava kavitacije pri hidravličnih strojih
Odvisno od vgradnje aksialnih ventilatorjev v cevi
Odvisno od delitve lopatic pri aksialnih ventilatorjih
15
5
Odvisno od radialne in aksialne zračnosti
Odvisno od režima obratovanja
Q>Qopt
Q<Qopt
16
Zmanjšanje hrupa turbostroja z ustreznimi vrtljaji
17
Zmanjšanje hrupa turbostroja z neenakomerno
delitvijo lopatic ti pri aksialnih strojih (ventilatorjih):
18
6
S pravilno radialno zračnostjo radialnega turbostroja:
X = 5 do 10%
19
S pravilnim profilom lopatice turbostroja:
Pri aksialnih rotorjih
po višini
enako po
višini
z enak
debelino
Pri radialnih rotorjih
20
S pravilno aksialno in radialno zračnostjo aksialnega turbostroja:
21
7
Vpliv radialne in aksialne zračnosti pri aksialnih ventilatorjih
22
Zmanjšanje hrupa radialnega turbostroja s
spremembo izstopnega kota β 2
23
Zmanjšanje hrupa turbostroja:
S spremembo obremenitve oz. lege obratovalne točke:
24
8
Zmanjšanje hrupa turbostroja:
Z vrsto materiala
- kovinski,
- plastika in
- kompozitni materiali
S tehnologijo izdelave:
. uliti,
- varjeni
- kovičeni
Z mestom vgradnje ventilatorja:
- na vstopu (tlačni princip) in
- na izstopu (sesalni princip)
25
Zmanjšanje hrupa pri hidravličnih strojih z odpravo
pojava kavitacije
26
Zmanjšanje hrupa turbostroja z oblikovanjem ovir v
toku:
27
9
Zmanjševanje hrupa pri turbostrojih s tihimi zapirali
S spremembo uporov v sistemu
Z obliko in dolžino cevovodov ter ustreznimi ovirami na
poti toka (zapirala, kolena, difuzorji in konfuzorji)
28
Zmanjševanje hrupa pri turbostrojih z obliko in
regulacijo zapiral
29
Zmanjšanje hrupa s preprečevanjem pojava kavitacije v
ventilih v hidravličnih sistemih
Kavitacija
Raven hrupa v dB(A)
Ni kavitacije
Laminarni tok
(ni upoštevan pri
izračunu hrupa)
Turbulentni tok
Razmerje tlakov XF =
0
XFz
XF
∆p
p1-pv
1
30
10
Zmanjšanje hrupa hišnih instalacij z preprečevanjem prenosa
vibracij
Ekspansijska
komora
kovinski
kompenzator
stranski priključek
(resonator)
ulitek iz
neoprena
Najlonska
ojačitev
Kompenzator
cevni
nosilec
Črpalka
Masivna
nosilna
plošča
kovinski
kompenzator
ulitek iz
neoprena
Najlonska
ojačitev
EM
Elastični
element
3
Betonski temelj
Vzmet
Guma in ravna podložka
Guma
31
Zmanjševanje hrupa z ustreznim oblikovanjem
vstopno-izstopnih odprtin za dovod zraka
32
Zmanjševanje hrupa z ustreznim oblikovanjem vozila
Zmanjševanje hrupa z izbiro procesa zgorevanja
33
11
Zmanjševanje hrupa z izbiro prestave pri tovornih vozilih
Zmanjševanje hrupa z izbiro prestave pri osebnih vozilih
34
Zmanjševanje hrupa z izbiro dimenzije, zgradbe in globine
profila pnevmatik
87
raven hrupa
dB(A)
82
77
72
15
25
35
45
55
65
75 m 85
2
obseg 2/ širina plašča, O /B
35
Zmanjševanje hrupa s pravilno obliko profila pnevmatik
36
12
Zmanjševanje hrupa z izbiro parametrov vozila, pnevmatik
in cestišča
37
Zmanjševanje hrupa z izbiro primernega
manevriranja pri pristanku in vzletanju
letala
in
Zmanjševanje hrupa z izbiro časa poletov in koridorjev
vzletanja in vzletanja
38
Zmanjševanje hrupa z izbiro by-pass zraka okrog curka plina
kompresor zgorevalna
komora
vstopni
hrup
turbina
jedro
curka
območje
turbulentnega
hrupa
popolnoma
premešan tok
hrup
curka
ventilator
zgorevalna
komora
izstop iz
ventilatorja
območje
mešanja curka
kompresor
vstopni hrup od
ventilatorja in
kompresorja
turbina
izstop
izstopni glavnega
hrup
curka
ventilatorja
hrup
curka
39
13