DE1064247B

DE1064247B - Device for attenuating the from a streaming medium, z. B. airborne sound energy

Info

Publication number: DE1064247B
Application number: DEB43194A
Authority: DE
Inventors: Jordan J Baruch
Original assignee: Bolt Beranek and Newman Inc
Current assignee: RTX BBN Technologies Corp
Priority date: 1957-01-21
Filing date: 1957-01-21
Publication date: 1959-08-27

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Schallenergie in einem fließenden Medium, z. B. in Luft, mit mindestens einem zickzackförmigen Kanal, dessen Wände die hohen, mittleren und tiefen Frequenzen der Schallenergie absorbieren können, die von dem durch den Kanal fließenden Medium getragen wird.The invention relates to a device for damping sound energy in a flowing Medium, e.g. B. in air, with at least one zigzag channel, the walls of which are high, middle and absorb low frequencies of sound energy from that flowing through the duct Medium is worn.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung soll ein breites Frequenzband der in dem strömenden Medium, z. B. Luft, mitgeführten Schallenergie innerhalb eines umschlossenen Raumes, z. B. in einer aerodynamischen Versuchskammer od. dgl., gedämpft werden. Sie soll nicht die verschiedenen Nachteile der vorbekannten Einrichtungen besitzen, wie etwa unbequeme große Abmessungen, hohe Baukosten, Behinderung der Luftströmung, Hervorrufen von Wirbelbildungen in der Luftströmung und andere unerwünschte Erscheinungen. Außerdem lassen sich mit Hilfe der Erfindung eine stärkere Dämpfung der höheren Tonfrequenzen und eine bessere Beeinflussung der Dämpfung der mittleren Tonfrequenzen sowie der tiefen Tonfrequenzen erzielen.With the device according to the invention, a broad frequency band is to be used in the flowing medium, z. B. air, entrained sound energy within an enclosed space, e.g. B. in an aerodynamic Test chamber or the like. To be damped. It is not intended to take into account the various disadvantages of the prior art Facilities have, such as inconvenient large size, high construction cost, obstruction of the Air flow, the creation of vortices in the air flow and other undesirable phenomena. In addition, with the aid of the invention, greater attenuation of the higher audio frequencies can be achieved and a better influence on the attenuation of the middle sound frequencies as well as the low frequencies Achieve sound frequencies.

Es sind bereits Einrichtungen zur Dämpfung der von einem strömenden Medium, z. B. von Luft, getragenen Schallenergie in Gestalt zickzackförmiger Kanäle bekannt, deren Wände die hohen, mittleren und tiefen Frequenzen der Schallenergie absorbieren können. Dabei hatten je zwei aufeinanderfolgende Scheitelstellen der gleichen Wand eines Kanals einen Abstand voneinander, der etwa gleich einer durchschnittlichen halben Wellenlänge der mittleren Frequenzen war. Die Dämpfungswirkung dieser bekannten Einrichtungen läßt aber noch zu wünschen übrig und reicht namentlich hinsichtlich der tieferen Frequenzen nicht für alle Anwendungsfälle aus.There are already facilities for damping the flow of a medium, such. B. carried by air Sound energy known in the form of zigzag channels, the walls of which are the high, middle ones and absorb low frequencies of sound energy. They each had two consecutive Vertices of the same wall of a duct have a distance from each other that is roughly equal to an average half the wavelength of the middle frequencies. The damping effect of this well-known However, facilities still leave a lot to be desired and are sufficient in particular with regard to the lower frequencies not for all use cases.

Es sind auch Dämpfungsvorrichtungen mit schallabsorbierenden Keilen bekannt, die gleichfalls nicht den zuletzt erwähnten Anforderungen genügen können. Dies gilt auch für verschiedene bekannte Ausführungsformen von Dämpfungsvorrichtungen mit zickzackförmigen Kanälen und für Labyrinthschalldämpfer mit nach der Schallquelle zu offen, nach der Lufteinströmung zu geschlossen ausgebildeten Dämpfungskammern, deren Wandungen aus schallschluckenden Werkstoffen bestehen.There are also damping devices with sound-absorbing wedges known, which likewise are not can meet the requirements mentioned last. This also applies to various known embodiments of damping devices with zigzag channels and for labyrinth silencers with damping chambers that are too open after the sound source and too closed after the air inflow, the walls of which are made of sound-absorbing materials.

Eine Dämpfungseinrichtung für von einem strömenden Medium, z. B. von Luft, getragener Schallenergie mit einer den bekannten Einrichtungen gegenüber erheblich verbesserter Dämpfungswirkung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß bei einem zickzackförmigen Kanal, dessen Wände die hohen, mittleren und tiefen Frequenzen der Schallenergie absorbieren können — wobei je zwei Scheitelstellen der gleichen Wand des Kanals einen Abstand vonein-Einrichtung zur Dämpfung
der von einem strömenden Medium,
z.B. von Luft getragenen SchallenergieA damping device for a flowing medium such. B. of air, borne sound energy with a significantly improved damping effect compared to the known devices is achieved according to the invention that in a zigzag channel, the walls of which can absorb the high, medium and low frequencies of the sound energy - with two apexes of the same wall of the channel a distance from a device for damping
that of a flowing medium,
e.g. sound energy carried by air

Anmelder:Applicant:

Bolt Beranek and Newman Inc.,
Cambridge, Mass. (V. St. A.)Bolt Beranek and Newman Inc.,
Cambridge, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,
Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68,
und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, München 23, PatentanwälteRepresentative: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,
Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68,
and Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Munich 23, patent attorneys

Jordan J. Baruch, Newton, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenJordan J. Baruch, Newton, Mass. (V. St. A.),
has been named as the inventor

ander haben, der etwa gleich einer durchschnittlichen halben Wellenlänge der mittleren Frequenzen ist — an jeder Scheitelstelle der beiden Wände des Kanals eine öffnung in der Wand vorgesehen ist, die den Kanal mit einer querverlaufenden, von schallundurchlässigen Wandungen begrenzten und vorzugsweise bei den tiefen Frequenzen in Resonanz befindlichen Kammer verbindet.other, which is roughly equal to an average half wavelength of the middle frequencies - at each apex of the two walls of the channel an opening is provided in the wall, which the Channel with a transverse, delimited by soundproof walls and preferably connects the chamber resonating at the low frequencies.

Zur Dämpfung der Schallenergie in dem strömenden Medium, wie Luft, dienen in an sich bekannter Weise ein zickzackförmiger Kanal oder mehrere zickzackförmige Kanäle, deren Wände die hohen Frequenzen und einen Teil der mittleren Frequenzen der in dem durch die Kanäle fließenden Medium vorhandenen Schallenergie absorbieren können. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, in den Wänden nahe den Scheitelpunkten des Kanals oder der Kanäle querverlaufende Öffnungen vorzusehen, die quer zur Strömungsrichtung des Mediums schallundurchlässige Trennwände haben. Die mittleren Frequenzen können dann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung noch mehr gedämpft werden, wenn man die Höhe der Scheitelstellen in den Kanälen so wählt, daß sie etwa einer viertel oder einer halben Wellenlänge einer Mittelfrequenz der mittleren Frequenzen entspricht.To dampen the sound energy in the flowing medium, such as air, are known per se Way a zigzag channel or several zigzag channels whose walls the high frequencies and a portion of the mean frequencies of those present in the medium flowing through the channels Can absorb sound energy. The basic idea of the invention is in the walls to provide transverse openings near the apices of the channel or channels which are transverse to the Have soundproof partitions in the direction of flow of the medium. The middle frequencies can then according to a further feature of the invention are even more attenuated when you consider the amount of Selects vertices in the channels so that they are about a quarter or half a wavelength of a Middle frequency corresponds to the middle frequencies.

909 609/214909 609/214

Wenn man die Höhe der Scheitelstellen so wählt, befinden sich die mittleren Frequenzen zwischen den Wänden des Kanals oder der Kanäle in Resonanz.If you choose the height of the vertices in this way, the middle frequencies are between the Walls of the channel or channels in resonance.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor, in der einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt sind. Es zeigtFurther details and advantages of the invention emerge from the drawing, in which some exemplary embodiments the device according to the invention are shown. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht einer Versuchskammer, in die eine Ausführungsform der Erfindung eingebaut ist, wobei das Dach der Versuchskammer abgenommen ist,Fig. 1 is a plan view of an experimental chamber incorporating an embodiment of the invention with the roof of the test chamber removed,

Fig. 2 eine ähnliche Draufsicht einer anderen Ausführungsform, Fig. 2 is a similar plan view of another embodiment,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Wirkungsweise verschiedener Ausführungsformen der Erfindung erkennen läßt,Figure 3 is a graph showing the operation of various embodiments of the invention reveals

Fig. 4 und 5 Draufsichten auf Schalldämpfer oder ähnliche Luftführungen, die mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestattet sind, und4 and 5 plan views of silencers or similar air ducts, which are provided with an inventive Facility are equipped, and

Fig. 6 bis 10 Teilquerschnitte von Abschnitten der in den Fig. 1, 2, 4 und 5 dargestellten Einrichtungen.6 to 10 are partial cross-sections of sections of the devices shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5.

Xach Fig. 1 ist auf dem Boden einer Versuchskammer 1 etwa in der Mitte ein Motor 3 aufgestellt, der einen \'ersuchszwecken dienenden Propeller 5 antreibt. In einer Seitenwand der Versuchskammer 1 kann eine Tür 7 vorhanden sein, die Zutritt zu der Prüfkammer gewährt. An beiden Enden der Versuchskammer ist je ein Endabschnitt 9 vorgesehen, der mehrere sich in Längsrichtung erstreckende schallabsorbierende Körper 11 besitzt. Die Körper 11 sind so geformt, daß mehrere zickzackförmige Kanäle zwischen nebeneinanderliegenden Körpern entstehen, wobei die einzelnen Kanäle innerhalb der Endabschnitte 9 bestimmte Querabstände voneinander haben. Die sich in Längsrichtung erstreckenden schallabsorbierenden Körper 11 haben allmählich und periodisch wechselnde Querabmessungen. Dabei sind die Körper 11 so angeordnet, daß sich die größte Querabmessung oder Scheitelstelle 13 des einen Körpers ungefähr gegenüber der kleinsten Querabmessung oder Sohle des danebenliegenden Körpers 11 befindet. Die stetig und kontinuierlich gekrümmte Umrißlinie der Körper 11 verleiht den zickzackförmigen Kanälen eine aerodynamisch günstige Form für den von links durch den linken Endabschnitt 9 in die Versuchskammer hineinfließenden und durch den rechten Endabschnitt 9 in Richtung der Pfeile aus der Versuchskammer herausfließenden Luftstrom. Die schallabsorbierenden Körper 11 besitzen nahe den Scheitelstellen 13 querverlaufende öffnungen 44, die zweckmäßigerweise an ihren Mündungsstellen in die Kanäle verengt und eingezogen sind. Die öffnungen 44 sind durch schallundurchlässige Wandungen 42, die beispielsweise aus Metall bestehen können, begrenzt. Die Körper 11 können auch in Längsrichtung verlaufende schallundurchlässige Trennwandungen 40 haben, die die von den öffnungen 44 gebildeten Räume abschließen. Das Material der Körper 11 kann beispielsweise Faserglas, Steinwolle, Filzpackung oder irgendein anderes geeignetes schallabsorbierendes Material sein, das in die gewünschte Form gebracht werden kann und beispielsweise mit perforiertem Blech beschlagen ist. According to Fig. 1, a motor 3 is placed on the floor of a test chamber 1 approximately in the middle, which drives a propeller 5 used for the purposes of the experiment. A door 7 , which grants access to the test chamber, can be present in a side wall of the test chamber 1. At both ends of the test chamber, an end section 9 is provided, which has a plurality of sound-absorbing bodies 11 extending in the longitudinal direction. The bodies 11 are shaped in such a way that a plurality of zigzag-shaped channels arise between adjacent bodies, the individual channels within the end sections 9 having certain transverse distances from one another. The sound-absorbing bodies 11 extending in the longitudinal direction have gradually and periodically changing transverse dimensions. The bodies 11 are arranged in such a way that the largest transverse dimension or apex 13 of one body is approximately opposite the smallest transverse dimension or sole of the body 11 lying next to it. The steadily and continuously curved outline of the body 11 gives the zigzag-shaped channels an aerodynamically favorable shape for the air flow flowing into the test chamber from the left through the left end section 9 and flowing out of the test chamber through the right end section 9 in the direction of the arrows. The sound-absorbing bodies 11 have transverse openings 44 near the apex points 13 , which are expediently narrowed and drawn in at their points of opening into the channels. The openings 44 are delimited by sound- impermeable walls 42, which can consist of metal, for example. The bodies 11 can also have sound-impermeable partition walls 40 which run in the longitudinal direction and which close off the spaces formed by the openings 44. The material of the body 11 can be, for example, fiberglass, rock wool, felt packing or any other suitable sound-absorbing material that can be brought into the desired shape and is covered with perforated sheet metal, for example.

Da die höheren Tonfrequenzen, die vom Motor 3 und'oder vom Propeller 5 erzeugt werden, bestrebt sind, sich geradlinig auszubreiten, verursachen die zickzackförmigen Kanäle, in denen der Schall zwischen den schallabsorbierenden Körpern 11 laufen muß, eine Dämpfung dieser höheren Tonfrequenzen. Die gestrichelte Kurve 2 der Fig. 3 zeigt den fre-Since the higher sound frequencies generated by the motor 3 and ' or by the propeller 5 tend to propagate in a straight line, the zigzag channels in which the sound must run between the sound-absorbing bodies 11 dampen these higher sound frequencies. The dashed curve 2 of Fig. 3 shows the fre-

quenzmäßigen Verlauf der Dämpfung, wie er durch die zickzackförmigen Kanäle bei durchströmender Luft entsteht. Die Dämpfung ist in Fig. 3 als Ordinate in Dezibel aufgetragen, während die Abszisse die Frequenz in Hertz angibt. Aus der Kurve 2 geht hervor, daß eine über 50 db hinausgehende Dämpfung nur bei höheren Frequenzen, etwa oberhalb von 600 Hz, eintritt. Durch die sich allmählich und periodisch in ihrer Ouerabmessung ändernden und die Wände der zickzackförmigen Kanäle bildenden Körper 11 wird auch ein Teil der niedrigen mittleren Frequenzen etwa zwischen 100 und 300 Hz absorbiert, da die Wände der Kanäle schallabsorbierend wirken. Die gestrichelte Kurve 14 der Fig. 3- zeigt diese teilweise Dämpfung der mittleren Frequenzen, die allein durch die Wände der Körper 11 hervorgerufen wird. Diese Dämpfung beträgt danach ungefähr 4 db bei 100 Hz, 9 db bei 150 Hz und 5 db bei 200 Hz.Sequential course of the damping, as it is created by the zigzag-shaped channels when air flows through. The attenuation is plotted in Fig. 3 as the ordinate in decibels, while the abscissa indicates the frequency in Hertz. It can be seen from curve 2 that attenuation exceeding 50 db only occurs at higher frequencies, for example above 600 Hz. The body 11 , which gradually and periodically changes in its outer dimension and forms the walls of the zigzag-shaped channels, also absorbs part of the low medium frequencies between approximately 100 and 300 Hz, since the walls of the channels have a sound-absorbing effect. The dashed curve 14 in FIG. 3 shows this partial attenuation of the middle frequencies, which is caused solely by the walls of the body 11 . This attenuation is then approximately 4 db at 100 Hz, 9 db at 150 Hz and 5 db at 200 Hz.

Die mittleren Frequenzen können aber noch stärker gedämpft werden, indem man die Längsabmessungen L, also die Längsabstände zwischen den Scheitelstellen 13, geeignet wählt. Indem man L etwa gleich der halben Wellenlänge dieser mittleren Tonfrequenzen macht, ergibt sich die gewünschte stärkere Dämpfung der mittleren Frequenzen. In der Praxis muß man selbstverständlich eine durchschnittliche oder mittlere Wellenlänge aus dem Bereich der mittleren Frequenzen, der von etwa 100 bis etwa 500 Hz reicht, aussuchen. Wenn man den Abständen zwischen den einzelnen Scheitelste^en 13 einen solchen Wert gibt, entstehen mehrere spitzenförmige Dämpfungslinien, die in den punktierten Kurven 4, 6 und 8 der Fig. 3 zu sehen sind. Diese Anordnung und Dimensionierung der Körper 11 ruft somit mehrere Resonanzen 4, 6 und 8 im Bereich der mittleren Tonfrequenzen in dem Raum zwischen aufeinanderfolgenden Scheitelstellen 13 hervor. Dadurch entsteht eine weitere Dämpfung durch das schallabsorbierende Material der Körper 11. The middle frequencies can, however, be attenuated even more if the longitudinal dimensions L, that is to say the longitudinal distances between the vertices 13, are suitably selected. By making L approximately equal to half the wavelength of these middle tone frequencies, the desired greater attenuation of the middle frequencies results. In practice, of course, one must choose an average or medium wavelength from the range of medium frequencies, which extends from about 100 to about 500 Hz. If the distances between the individual vertexes 13 are given such a value, a plurality of pointed attenuation lines are produced, which can be seen in the dotted curves 4, 6 and 8 in FIG. This arrangement and dimensioning of the bodies 11 thus causes several resonances 4, 6 and 8 in the range of the mean sound frequencies in the space between successive vertices 13 . This results in further attenuation by the sound-absorbing material of the body 11.

Diese Wirkungsweise der schalldämpfenden Einrichtung läßt sich leichter verstehen, wenn man sich vorstellt, daß die Schallenergie horizontal durch die schallabsorbierenden Körper 11 und gleichzeitig auch durch die Luftkanäle zwischen den Körpern 11 wandert. Die Trennwandungen 42 nieten der strömenden Schallenergie die höchste wirksame Impedanz an den Scheitelstellen 13, wo die schallabsorbierenden Körper 11 ihre größte Querabmessung besitzen. Da die Scheitelstellen 13 in Längsrichtung gegenseitige Abstände haben, die der in Resonanz befindlichen halben Wellenlänge entsprechen, kann diese zusätzliche, in Längsrichtung durch Resonanz wirkende Absorption entstehen. Bei den in Fig. 2 dargestellten Versuchen stellten sich diese Mehrfachresonanzen in der Gegend von etwa 130 Hz, von etwa 250 Hz und von etwa 500 Hz ein.This mode of operation of the sound-absorbing device can be more easily understood if one imagines that the sound energy travels horizontally through the sound-absorbing body 11 and at the same time also through the air ducts between the bodies 11. The partition walls 42 rivet the highest effective impedance to the flowing sound energy at the apex points 13, where the sound-absorbing bodies 11 have their largest transverse dimension. Since the vertices 13 have mutual distances in the longitudinal direction which correspond to the half wavelength in resonance, this additional absorption acting in the longitudinal direction through resonance can arise. In the experiments shown in FIG. 2, these multiple resonances occurred in the region of approximately 130 Hz, approximately 250 Hz and approximately 500 Hz.

Die Dämpfung der mittleren Frequenzen läßt sich aber noch auf eine andere Weise erzielen. Die Querabmessung oder Breite W der Körper 11 an den Scheitelstellen 13 (Fig. 1) wird so gewählt, daß sie einer halben Wellenlänge einer Mittelfrequenz des mittleren Frequenzbereiches entspricht. Dadurch entsteht auch noch eine Resonanzabsorption zwischen den Körpern 11 quer zu der Strömungsrichtung der Luft. Die Scheitelstellen 13 der Körper 11, die an den Wänden 9 der Versuchskammer anliegen, müssen natürlich eine Höhe haben, die gleich W72, d. Iv gleich einer viertel Wellenlänge der Mittelfrequenz des mittleren Frequenzbereiches, ist. Die Dämpfungskurve, die durch diese in Querrichtung entstehende Resonanz-The attenuation of the middle frequencies can be achieved in another way. The transverse dimension or width W of the body 11 at the vertices 13 (FIG. 1) is chosen so that it corresponds to half a wavelength of a center frequency of the medium frequency range. This also creates a resonance absorption between the bodies 11 transversely to the direction of flow of the air. The vertices 13 of the bodies 11, which bear against the walls 9 of the test chamber, must of course have a height which is equal to W 72, i.e. Iv is equal to a quarter wavelength of the center frequency of the medium frequency range. The damping curve caused by this transverse resonance

absorption erzielt wird, ist in der strichpunktierten Kurve 12 der Fig. 3 wiedergegeben. Man sieht, daß auf diese Weise eine zusätzliche Dämpfung von 20 db bei etwa 200 Hz entsteht. Diese zusätzliche Dämpfung rührt daher, daß an den Scheitelstellen 13, wo die Körper 11 die einer halben Wellenlänge entsprechende Breite W haben (Fig. 1), das Material der schallabsorbierenden Körper 11 — senkrecht in die Körper 11 hineingesehen — eine Impedanz hat, die gering ist im Vergleich zu der Impedanz längs des zickzackförmigen Kanals. Die Schallenergie teilt sich daher auf, wobei ein erheblicher Anteil der Schallenergie an den Scheitelstellen 13 quer in die Körper hinein verläuft, während ein anderer Anteil längs des zickzackförmigen Kanals weiterläuft. Der an der *5 Scheitelstelle 13 quer in den Körper 11 hineingelaufene Anteil der Schallenergie wird innerhalb des Körpers 11 aufgezehrt, wodurch die zusätzliche Absorption zu erklären ist. Durch die Erfindung kann nun eine stärkere Dämpfung der wichtigen niedrigen Frequenzen zwischen etwa 50 und 80 Hz durch die Resonanzwirkung der Kammern erzielt werden, die durch die öffnungen 44 an den Scheitelstellen 13 gebildet werden. Diese Kammern können an ihren Mündungsstellen in die Kanäle verengt und eingezogen sein. Sie können aber auch die Form einfacher offener stumpfförmiger Resonatoren mit einer offenen Mündung zwischen den Trennwandüngen 42 haben, wie sie etwa in den Fig. 4 und 5 zu sehen ist.absorption is achieved is shown in the dash-dotted curve 12 of FIG. It can be seen that this results in an additional attenuation of 20 db at around 200 Hz. This additional attenuation is due to the fact that at the vertices 13 where the bodies 11 have a width W corresponding to half a wavelength (FIG. 1), the material of the sound-absorbing body 11 - viewed perpendicularly into the body 11 - has an impedance that is low is compared to the impedance along the zigzag channel. The sound energy is therefore divided up, with a considerable part of the sound energy running transversely into the body at the apex points 13 , while another part continues along the zigzag-shaped channel. The transversely into it overflowed at the 5 * apex location 13 in the body 11 portion of the sound energy is consumed within the body 11, can be explained so that the additional absorption. The invention enables greater damping of the important low frequencies between approximately 50 and 80 Hz to be achieved through the resonance effect of the chambers which are formed by the openings 44 at the apex points 13 . These chambers can be narrowed and drawn in at their mouths in the channels. However, they can also have the shape of simple, open, frustum-shaped resonators with an open mouth between the partition walls 42 , as can be seen in FIGS. 4 and 5, for example.

Die Gesamtwirkung der Dämpfung 2 längs des zickzackförmigen Kanals, der Dämpfung 14 durch die Wände des Kanals, der Längsresonanzdämpfung 4, 6 und 8, der Querresonanzdämpfung 12 in den Körpern 11 an den Scheitelstellen 13 und der durch Resonanz in den Kammern 44 verursachten Absorption ist durch die ausgezogene Kurve 10 in Fig. 3 dargestellt. Man sieht aus der Kurve 10, daß die mittleren Frequenzen zwischen etwa 100 und etwa 500 Hz eine erhebliche Dämpfung erfahren, die zwischen etwa 40 und etwa 65 db liegt. Die hohen Frequenzen des Bereiches oberhalb von 600 Hz werden mit mehr als 60 db gedämpft. Sogar die tiefen Frequenzen und die niedrigen Frequenzen des mittleren Frequenzbereiches unterhalb von 100 Hz, etwa zwischen 60 und 95 Hz, erfahren noch eine Dämpfung von etwa 34 bis etwa 38 db. Diese Dämpfung wird erzielt, obwohl die Kanäle, durch die die Luft strömt, aerodynamisch günstig ausgebildet sind.The overall effect of the damping 2 along the zigzag channel, the damping 14 through the walls of the channel, the longitudinal resonance damping 4, 6 and 8, the transverse resonance damping 12 in the bodies 11 at the vertices 13 and the absorption caused by resonance in the chambers 44 is through the solid curve 10 shown in FIG. It can be seen from curve 10 that the middle frequencies between approximately 100 and approximately 500 Hz experience considerable attenuation, which is between approximately 40 and approximately 65 db. The high frequencies in the range above 600 Hz are attenuated by more than 60 db. Even the low frequencies and the low frequencies of the middle frequency range below 100 Hz, between about 60 and 95 Hz, are still attenuated by about 34 to about 38 db. This damping is achieved even though the ducts through which the air flows are designed to be aerodynamically favorable.

Die in Fig. 3 dargestellten Ergebnisse wurden mit einem schallabsorbierendcn Körper 11 erzielt, dessen schallabsorbierendes Material nicht eine gleichmäßige Dichte hatte. Ein Querschnitt durch einen Quadranten 14 (Fig. 1 und 2) des schallabsorbierenden Körpers 11 ist in vergrößertem Maßstab in Fig. 9 dargestellt und mit 14' bezeichnet. Tn dem mittleren Teil des Quadranten 14' befindet sich ein schallabsorbierendes Material 20, das eine größere Dichte hat als der äußere Abschnitt 16, der bis zur Außenwand des Körpers 11 reicht, aber etwa die gleiche Dichte besitzt wie ein zentraler Abschnitt 22 des Körpers 11. Die Abschnitte aus den verschiedenen schallabsorbierenden Materialien können wie im dargestellten Fall die Form aneinanderliegender Streifen haben. Als Beispiel für eine typische Anlage, mit der sich ähnliche Ergebnisse wie in Fig. 3 erhalten lassen, mögen folgende Abmessungen dienen: Der Ouerabstand zwischen den schallabsorbierendcn Körpern 11 kann zwischen 30 und 120 cm betragen. Die halbe Querabmessung W des Körpers 11 nach Fig. 1 beträgt etwa zwischen 30 und 120 cm, während der Längs-The results shown in FIG. 3 were obtained with a sound-absorbing body 11 whose sound-absorbing material did not have a uniform density. A cross section through a quadrant 14 (FIGS. 1 and 2) of the sound-absorbing body 11 is shown on an enlarged scale in FIG. 9 and denoted by 14 '. In the middle part of the quadrant 14 ' there is a sound-absorbing material 20 which has a greater density than the outer section 16, which extends to the outer wall of the body 11 , but has approximately the same density as a central section 22 of the body 11. The sections made of the various sound-absorbing materials can, as in the case shown, have the form of adjacent strips. The following dimensions may serve as an example of a typical system with which results similar to those in FIG. 3 can be obtained: The outer distance between the sound-absorbing bodies 11 can be between 30 and 120 cm. Half the transverse dimension W of the body 11 according to FIG. 1 is approximately between 30 and 120 cm, while the longitudinal

abstand L zwischen aufeinanderfolgenden Scheitelstellen 13 je nach der gewünschten Frequenzkennlinie zwischen 180 und 300 cm liegen kann.distance L between successive vertices 13 can be between 180 and 300 cm depending on the desired frequency characteristic.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung läßt sich die Dämpfungscharakteristik noch dadurch beeinflussen, daß man die Dichte des schaUabsorbierenden Materials im Körper 11 verändert. Mit einem Körper 11, der eine einheitliche und gleichmäßige Dichte hat, wie es in Fig". 6 angedeutet ist, ergibt sich eine Gesamtdämpfung, die die Frequenzen unterhalb von 100 Hz sehr vie! weniger und die mittleren Frequenzen zwischen etwa 100 und 400 Hz etwas weniger beeinflußt, während eine größere und etwa gleichbleibende Dämpfung der hohen Frequenzen oberhalb von 600 Hz eintritt.According to an expedient development of the invention, the damping characteristics can also be influenced by changing the density of the shock-absorbing material in the body 11 . With a body 11 which has a uniform and uniform density, as indicated in FIG. 6, the result is an overall damping which is very much less for the frequencies below 100 Hz and slightly less for the middle frequencies between approximately 100 and 400 Hz less influenced, while a greater and approximately constant attenuation of the high frequencies above 600 Hz occurs.

Wenn es andererseits erwünscht sein sollte, die Dämpfung der hohen Frequenzen etwas zu vermindern und dafür die Dämpfung der niedrigen Frequenzen zu verstärken, während die Dämpfung des mittleren Frequenzbereiches etwa gleichbleiben soll, kann ein Aufbau der schallabsorbierenden Körper 11 mit wechselnder Dichte entsprechend der Fig 8 angewendet werden. Bei diesem Aufbau des Körpers 11 liegt der dichteste Abschnitt 20 nahe der Außenwand des Körpers 11, während ein Zwischenabschnitt 18 und ein Mittelabschnitt 16 eine, stufenförmig abnehmende Dichte haben.If, on the other hand, it should be desired to reduce the attenuation of the high frequencies somewhat and instead to increase the attenuation of the low frequencies, while the attenuation of the middle frequency range should remain approximately the same, a structure of the sound-absorbing body 11 with changing density according to FIG. 8 can be used will. In this construction of the body 11 , the densest section 20 is close to the outer wall of the body 11, while an intermediate section 18 and a central section 16 have a density which decreases in steps.

Wenn man ähnliche Ergebnisse wie mit dem Aufbau nach Fig. 8 erhalten, aber die Dämpfung der tiefen Frequenzen unterhalb von 100 Hz vermindern will, ist nach einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung eine Verteilung der Dichte innerhalb des schaUabsorbierenden Körpers nach Fig. 7 vorgesehen. In Fig. 7 befindet sich der am wenigsten dichte Abschnitte 16 an der Außenwand des Körpers 11, während der Zwischenabschnitt 18 etwas dichter als der Abschnitt 16 und der Mittelabschnitt 20 wiederum dichter als der Zwischenabschnitt 18 ist.If similar results are obtained as with the structure according to FIG. 8, but the attenuation of the low frequencies below 100 Hz is to be reduced, a distribution of the density within the sound-absorbing body according to FIG. 7 is provided according to another expedient development of the invention. In FIG. 7, the least dense section 16 is located on the outer wall of the body 11, while the intermediate section 18 is somewhat denser than the section 16 and the middle section 20 is again denser than the intermediate section 18 .

Wenn umgekehrt die Dämpfung der tiefen Frequenzen verstärkt und die der hohen Frequenzen etwas verstärkt werden soll, kann man nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung einen Aufbau der Körper 11 nach Fig. 10 verwenden, bei dem der Zwischenabschnitt 18 eine geringere Dichte als der Außenabschnitt 20 und der Innenabschnitt 24 hat. ,If, conversely, increases the damping of low frequencies and the high frequencies to be amplified something you can according to an expedient development of the invention, a structure of the body 11 of FIG. 10 use, wherein the intermediate portion 18 has a lower density than the outer portion 20 and the inner portion 24 has. ,

Es ist selbstverständlich nicht notwendig, daß die nebeneinanderliegenden zickzackförmigen Kanäle durch schallabsorhierende Körper 11 so gebildet werden, daß sie sich abwechselnd einander nähern und voneinander entfernen, wie dies in Fig. 1 zu sehen ist. Die Kanäle können auch nach einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung alle parallel zueinander verlaufen, wie es Fig. 2 zeigt. Auch in der Ausführungsform nach Fig. 2 müssen die Ouerabmessung W und, wenn gewünscht, der Längsabstand L so eingestellt werden, daß die Resonanz mit einer Mittelfrequenz des mittleren Frequenzbereiches entsteht, um die oben erläuterten Ergebnisse zu erzielen. Die Ouerabmessung W in der Ausführungsform nach Fig. 2 muß halb so groß sein. wie die Querabmessung W in der Ausführungsform -nach Fig. 1. Auch in der Ausführungsform nach Fig. 2 können die schaUabsorbierenden Körper 11 selbstverständlich jede beliebige der in den Fig. 6 bis 10 dargestellten Dichteverteilungen und auch die Kammern 44 besitzen.It is of course not necessary that the juxtaposed zigzag-shaped channels are formed by the sound-absorbing body 11 in such a way that they alternately approach one another and move away from one another, as can be seen in FIG. According to another expedient development of the invention, the channels can all run parallel to one another, as FIG. 2 shows. In the embodiment according to FIG. 2, too, the outer dimension W and, if desired, the longitudinal spacing L must be set so that the resonance arises with a center frequency of the middle frequency range in order to achieve the results explained above. The outer dimension W in the embodiment of FIG. 2 must be half as large. as the transverse dimension W in the embodiment -to Fig. 1. Also in the embodiment according to FIG. 2, the schaUabsorbierenden body 11 can, of course, any of the own in Figs. 6 and density distributions illustrated to 10, the chambers 44.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist selbstverständlich nicht auf aerodynamische Versuchskammern beschränkt. In den Fig. 4 und 5 sind beispielsweise Auspufftöpfe bzw. SchalldämpferThe application of the device according to the invention is of course not aerodynamic Trial chambers limited. 4 and 5, for example, mufflers or mufflers

Claims

15 for automobiles or for pipelines in ventilation or air conditioning systems. The like. Shown, which are equipped with sound-absorbing bodies 11 of the type explained. The longitudinal distance L between successive vertices 13, like the maximum transverse dimension W, can be set similarly to the embodiment of FIG. 2 so that the overall damping curve described with reference to FIG. 3 results. In the embodiment of FIG. 4, the sound-absorbing bodies 11 are accommodated in a part 17 which has a larger cross-section than the rest of the pipe 15 of the line or of the silencer. A section 17 expanded in this way can be attached, for example, to existing silencers or similar pipes which are otherwise too small to accommodate the sound-absorbing body 11. On the other hand, in FIG. 5, the pipe 15 is large enough to accommodate the sound-absorbing body 11 without an enlarged section 17 being necessary. In all of the exemplary embodiments, the sound-absorbing bodies 11 can extend from the floor of the test chamber or of the pipe to the top cover or between the side walls. The bodies 11 can be attached in divided or continuous sections. While the steadily and gradually rising and falling curves of the zigzag channel are shown approximately sinusoidally in the drawing, other outlines, which are expediently symmetrical, can also be used. If additional attenuation is not desired due to the coordinated longitudinal dimension L, the distance L does not have to be adjusted to half the wavelength of the middle frequency range. If you want to transfer the attenuation curve to another frequency band, which can be higher or lower than the frequency band shown in Fig. 3, and if the above-explained changes in density within the body 11 do not allow sufficient variations in the attenuation characteristic, you only need the Dimensions L and W to tune to a desired other frequency. The invention can also be scaled or proportionally reduced or enlarged, as a result of which similar attenuation curves as shown in FIG. 3 can be achieved for any frequency band. Although it is expedient to manufacture the sound-absorbing body 11 from sound-absorbing material, the quadrants of the body 11 in the exemplary embodiments of FIGS along the zigzag channels. Patent claims:

1. Device for damping of a flowing medium such. B. carried by air Sound energy in the form of at least one zigzag-shaped channel, the walls of which are the high, Can absorb medium and low frequencies of sound energy, with two apexes each the same wall of the channel have a distance from one another which is approximately equal to an average half the wavelength of the middle frequencies is characterized in that at each The apex of the two walls of the canal one

Opening is provided in the wall, which connects the channel with a transverse, soundproof Walls limited and preferably at the low frequencies in resonance chamber connects.

2. Device according to claim 1, characterized in that the height of the vertices in the walls of the channel approximately equal to an average quarter or a half Is the wavelength of the middle frequencies.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the vertices in each channel have mutual longitudinal distances that are approximately equal to half a wavelength of the The middle frequency of the middle frequencies are, and that the middle frequencies between the Vertices of the canal resonate lengthways.

4. Device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that several longitudinally extending zigzag channels side by side within a delimited Space are arranged.

5. Device according to claim 4, characterized in that the walls of the zigzag Channels made of sound-absorbing bodies with gradually periodic and changing transverse dimensions consist, the largest transverse dimension of each body being approximately the smallest transverse dimension of the adjacent body in the transverse direction.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the zigzag Channel or the channels are arranged at at least one end of an aerodynamic test chamber.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the walls of the zigzag-shaped channel or the channels sound-absorbing material of approximately more uniform Density included.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that several sound-absorbing Chambers are arranged one behind the other.

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the walls of the zigzag-shaped channel or the channels contain sound-absorbing material, the density of which gradually increasing inward.

10. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the walls of the zigzag-shaped channel or the channels contain sound-absorbing material, the density of which gradually decreases inwards.

11. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the walls of the zigzag-shaped channel or the channels contain sound-absorbing material, the density of which first increases inwards and then decreases.

12. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the walls of the zigzag-shaped channel or the channels contain sound-absorbing material, the density of which first decreases inwards and then increases.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the width of the zigzag-shaped canal between about 30 and 120 cm, the height of the apexes between about 30 and 120 cm and the distance between