Страница 165

На рис. 6.48 для сравнения показаны эффективность глушителя, состоящего из двух последовательных камер и эффективность глушителя из двух камер, но со входом или выходом, введенным в полости камер, и оканчивающимися на середине их длины. Эффективность последнего глушителя выше. Изменяя длину входа и выхода, можно варьировать эффективность и частотный диапазон.

Рис. 6.48. Зависимость эффективности глушителя

от длины входного патрубка

Если в спектре шума присутствуют дисперсные составляющие высокого уровня, то эффективность камерных элементов может оказаться недостаточной. В этом случае применяют реактивные элементы резонаторного типа: кольцевые и ответвления (рис. 6.49). Такой глушитель отличается от предыдущих тем, что поток газа через камеру не протекает и она подсоединяется к основному трубопроводу через одно или некоторое количество небольших отверстий или трубок. Этот тип глушителя называют объемным резонатором или глушителем Гельм-fonbua. Резонансные частоты определяются размерами отверстий и подсоединенным объемом. Предполагается, что линейные размеры подсоединенного объема меньше 1/10 длины волны на всех рассматриваемых частотах. Если это условие нарушается, то надо принимать во внимание движение волн в резонаторе. Ситуация становится похожей на глушитель, рассмотренный выше. Эффективность объемного глушителя

где a = S1zS/S0rc — активное сопротивление резонатора; b= S1c/2pf0V— безразмерное реактивное сопротивление резонатора; S1 и S0 — соответственно площадь трубопровода и суммарная площадь отверстий; f0 —резонансная частота; V—объем резонатора. При резонансе (f = f0) эффективность зависит только от величины а и может быть записана в виде

При a < 0,25 и при частотах на много больших или меньших частоты f0

Рис. 6.49. Схемы глушителей резонаторного типа:

а —кольцевые; б—ответвления

На рис. 6.50 показана эффективность глушителя рассматриваемого типа при a = 0,5b.

Рис .6.50. Эффективность резона-торного глушителя при a = 0,5b

Эффективность глушителя, синтезированного из типовых элементов,

может быть определена по формуле:

где еi — эффективность i-го шумоглушащего элемента.

Экранирование электромагнитных полей*. Электромагнитное поле имеет зоны индукции и излучения, которые для элементарных излучателей (диполей) в воздухе определяются соответственно неравенствами:

  (kr << 1) и  (kr >> 1) , где r — расстояние от источника.

Обычно считают, что на расстоянии от источника, не большем длины волны — зона индукции. Например, для частот 109 и 106 Гц расстояние, которое определяет зону индукции, меньше 0,3 м и 300 м.

Для антенн зону излучения обозначают неравенствами: r > l2/l и r > 2l, где l—размер антенны. В зоне излучения поле практически принимает плоскую конфигурацию и распространяется в виде плоской волны, составляющие которой равны:

(6.54)

где ė* = e js/w — комплексная диэлектрическая проницаемость среды; e и m —абсолютные проницаемости соответственно диэлектрическая и магнитная; s —удельная проводимость среды; комплексное волновое число

.

Сравнивая выражения (6.24) и (6.54), видим, что импеданс среды электромагнитному полю . С учетом формулы (6.54) найдем, что для непроводящей среды (s = 0) (6.55)

(6.56)

В табл. 6.10 приведены ориентировочные значения волнового числа и импедаyc для металлов. Для вакуума импеданс равен , Ом, где e0 и m0 соответственно электрическая и магнитная постоянные:

e0 = 1/(36p×109) = 8,85×10-12 ф/м, m0 = 4p×10-7 Гн/м. В зоне индукции импеданс среды зависит от источника.

Таблица 6.10.

Характеристика металлов, применяемых для экранирования ЭМП

Металл

Электрическая проводимость