[发明专利]一种高速自由射流风洞噪声控制装置

说明书

本发明属于高速风洞试验技术领域，具体涉及一种高速自由射流风洞噪声控制装置。本发明的高速自由射流风洞噪声控制装置的塔顶为封闭的平顶，高速自由射流风洞噪声控制装置的塔体为双层混凝土塔体，在双层混凝土塔体内腔，从下至上依次排列的多孔扩散管、矩阵消声器、倒锥吸声体、防雨百叶装置，以及用于检修矩阵消声器的检修爬梯；高速风洞出口气流依次流经多孔扩散管、矩阵消声器和倒锥吸声体，从防雨百叶装置流出。本发明的高速自由射流风洞噪声控制装置能够满足高速自由射流风洞的使用要求，设备强度达标，消声降噪效果良好。

技术领域

本发明属于高速风洞试验技术领域，具体涉及一种高速自由射流风洞噪声控制装置。

背景技术

高速自由射流风洞是在20世纪中叶开始发展起来的，它没有闭口风洞试验段的壁板严格限制，允许模型堵塞度大，支撑及测试设备布置灵活，是开展推进系统、动态特性等特种风洞试验的重要地面模拟设备。美国、俄罗斯等航空航天大国修建了一系列自由射流试验设备，主要开展进气道、发动机特性等试验或吹袭试验，解决了飞行器研制过程中的诸多气动问题。目前，我国低速和高超声速的射流风洞较多，近年来，高速自由射流风洞也加快发展。

高速自由射流风洞的噪声问题是高速自由射流风洞建设过程中需要解决的的主要技术问题之一。高速自由射流风洞的噪声预估将达到180dB，建设要求顶部出风口位置声压级小于98.9dB，需要降低至少81.1dB，对降低噪声的要求很高。当前，有必要进一步开展风洞降噪技术研究，发展一种高速自由射流风洞噪声控制装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高速自由射流风洞噪声控制装置。

本发明的高速自由射流风洞噪声控制装置，其特点是，所述的高速自由射流风洞噪声控制装置的塔顶为封闭的平顶，高速自由射流风洞噪声控制装置的塔体为双层混凝土塔体，在双层混凝土塔体内腔，从下至上依次排列的多孔扩散管、矩阵消声器、倒锥吸声体、防雨百叶装置，以及用于检修矩阵消声器的检修爬梯；高速风洞出口气流依次流经多孔扩散管、矩阵消声器和倒锥吸声体，从防雨百叶装置流出；

所述的双层混凝土塔体为内外两层套装的方型管体，位于高速风洞出口，高速风洞出口伸入双层混凝土塔体的长方体型空腔下部；双层混凝土塔体沿内层壁面安装有钢架，顶部安装有塔顶钢梁；

所述的多孔扩散管为圆管结构，直径与高速风洞出口直径相等，左右对称安装在高速风洞出口，与高速风洞洞体形成T型管结构；多孔扩散管的两端通过圆锥帽封堵，圆锥帽的顶点朝向管道内、位于多孔扩散管的中心轴线上，圆锥帽的锥角为108°；多孔扩散管的管体上开有阵列的通孔Ⅰ，通孔Ⅰ的流通面积为高速风洞出口截面积的1.5~2.0倍；

所述的矩阵消声器包括若干个固定在钢架上、从下至上串列排列的消声器组合体，消声器组合体高度根据消声量需要确定，各消声器组合体之间的垂直距离为L，L为矩阵消声器之间等效直径的5~8倍；消声器组合体的外部为长方体型框架，上、下表面为平行排列的筋条，四周为支撑梁架；消声器组合体的内部阵列排列有若干个矩阵消声单元；矩阵消声单元为竖直放置的长方体型壳体，四周表面开有阵列的通孔Ⅱ，上下两端通过四棱锥封闭，四棱锥的锥顶分别与长方体型框架上、下表面对应的筋条固定连接；上下两个相邻的消声器组合体中的矩阵消声单元交错对应；

所述的倒锥吸声体固定在塔顶钢梁的下方，尖顶朝下，内部为倒锥骨架，倒锥骨架的顶面为长方形，与双层混凝土塔体的长方形顶面相似，倒锥骨架的短边斜面为对称的等腰三角形，长边斜面为对称的等腰梯形；等腰三角形和等腰梯形上固定吸声体结构；