ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Потери тяги сопел с шумоглушением из "Аэрогазодинамика реактивных сопел " Использование различных устройств по снижению шума приводит к увеличению потерь тяги реактивных сопел, поэтому эти устройства должны быть либо регулируемыми (т. е. убираемыми на режиме крейсерского полета и выдвигаемыми на режимах взлета), либо иметь как можно меньший уровень потерь тяги сопел (при максимальной эффективности по снижению шума), если эти устройства не убираются из тракта двигателя или сопла на режиме крейсерского полета самолетов. Анализу потерь тяги сопел с шумоглушением уделено основное внимание в следующем разделе. [c.327] Величина максимального коэффициента тяги, определенная по соотношению (7.1), включает только потери тяги, связанные с трением. [c.331] шумоглушащее устройство 5 с различным числом гофр и различной их геометрией (высотой, шириной, формой выходных отверстий, длиной и углом раскрытия гофр, площадью выхода гофр и т.д.). Аналогичная система реактивного сопла с эжекторным глушителем шума может рассматриваться и для круглых звуковых или сверхзвуковых сопел. [c.332] Достаточно очевидно, что число геометрических параметров, характеризующих взаимное расположение основных элементов данной на рис. 7.43 системы и геометрию самих элементов системы, чрезвычайно велико, поэтому оптимизация их является сложным и трудоемким процессом, требующим значительных затрат на проведение экспериментальных исследований. Поэтому ниже приводятся результаты исследование только некоторых конкретных вариантов моделей без оптимизации каких-либо геометрических параметров рассматриваемой системы реактивного сопла. [c.332] Фотографии и схемы некоторых вариантов моделей сопел с плоскими и круглыми шумоглушащими гофрированными устройствами представлены на рис. 7.44-7.49. Модель плоского сопла с эжекторным и гофрированным глушителем шума в соответствии со схемой на рис. 7.43 имела прозрачные плоские боковые щеки, профилированные верхнюю и нижнюю панели эжектора, которые могли закрепляться в различном положении и на различном расстоянии по длине и высоте от среза гофр. [c.332] ХОДНОГО сечения гофр Эта величина приведена в последнем столбце таблицы на рис. 7.46 и показывает, что отношение суммарной плогцади выхода гофр Р к эффективной плогцади критического сечения плоского звукового сопла соответствует эквивалентному сверхзвуковому соплу. [c.334] Таким образом, даже эти простейшие единичные эксперименты показывают, что величина подсасываемого струей газа, истекающей из гофрированного глушителя шума в окружающий сопло эжектор, может быть порядка величины расхода газа через реактивное сопло. Достаточно очевидно, что величина зависит от размеров гофр, эжектора, их взаимного расположения, параметров реактивной струи и др. Вся система сопло—гофры—эжектор на рис. 7.49 при экспериментальных исследованиях была установлена на тензометрическом весовом элементе, так что в приведенные на рис. 7.50 внутренние потери тяги сопел входит, помимо сопротивления гофр, еще и внешнее сопротивление эжекторных панелей (сопротивление давления и трения) и боковых щек (сопротивление трения) при обтекании их подсасываемым воздухом. [c.339] Потери тяги звукового сопла без гофрированного глушителя шума есть потери тяги звукового сопла на недорасширение (в том числе и при наличии конкретного установленного варианта эжекторного глушителя шума), и вследствие подсоса некоторого количества воздуха в эжектор на сопротивление этого эжектора и боковых щек. [c.339] Дальнейшее сравнение приведенных на рис. 7.43 и 7.44 вариантов сопел с шумоглушащими устройствами проводится, с целью упрощения анализа, при некотором конкретном значении степени понижения давления в сопле (тг — 4). Результаты этого сравнения даны на рис. 7.51-7.53. [c.339] Влияние установки плоского эжектора, схема и фотография которого приведены на рис. 7.43 и 7.44, на потери тяги плоских звуковых, сверхзвуковых сопел и сопел с центральным телом представлено на рис. 7.51. Плоскость входа плоского эжектора располагалась примерно в плоскости выходного сечения сопел, а панели эжектора отстояли от оси сопел на расстоянии, равном примерно двум высотам выходного сечения сопел. [c.339] Достаточно очевидно, что для всех рассмотренных круглых и плоских сопел влияние эжектора при рассмотренном его расположении практически отсутствует. [c.339] Рисунок 7.52 позволяет отметить влияние эжектора на уровень потерь тяги трех различных вариантов сопла. Круглое сопло с гофрированным глушителем шума имеет минимальную плогцадь выходного сечения гофр, равную эффективной плогцади критического сечения сопла (ц/ кр = = 8,5 см ). Установка плоского эжектора на этот вариант сопла практически не привела к изменению уровня потерь тяги, хотя измерения и показали наличие некоторого количества подсасываемого струей воздуха, протекающего через эжектор, в пределах 50% от расхода газа через сопло (рис. 7.50). [c.343] Для плоского гофрированного глушителя шума (вариант 1) установка эжектора позволяет получить эффект снижения потерь тяги как для звукового, так и для сверхзвукового плоского сопла (на 1% для звукового и 0,6% для сверхзвукового сопла). Эффект от влияния эжектора на снижение уровня потерь тяги еще более усилился при наличии расширяющихся панелей эжектора (рис. 7.53) и составил --1% от идеальной тяги сопла для плоского звукового сопла без гофрированного глушителя и --2,5% — для плоского сопла с гофрированным глушителем шума. [c.343] Приведенные выше иллюстрации показывают далеко не исчерпанные возможности уменьшения потерь тяги плоских сопел различных схем с эжекторными устройствами для глушения шума. [c.343] Еще одним способом глушения шума реактивной струи, истекающей из сопла, является установка в реактивном сопле или за соплом сеток или решеток [55]. Решетки или сетки разбивают реактивную струю на несколько струй. [c.343] Не останавливаясь на уровне снижения шума с использованием сеток или решеток, представляет интерес рассмотрение уровня потерь тяги сопел с этими устройствами. На рис. 7.54 на основании полученных совместно с К.Ф. Поповичем и Д.В. Мерекиным экспериментальных данных приведена при тг = 3 оценка величины потерь тяги звукового круглого сопла с несколькими вариантами решеток и сеток. [c.344] Пунктиром на диаграмме отмечен уровень потерь тяги круглого звукового сопла без решеток и сеток (вариант ), которые включают потери тяги на недорасширение реактивной струи при тг = 3. Варианты 2 и 4 имеют различное число и длину изогнутых перегородок (решетка), установленных перед критическим сечением сопла. [c.344] Вариант 3 представляет собой сетку, установленную за срезом сопла, а вариант 5 — сочетание этой сетки и решетки из четырех изогнутых перегородок (сочетание вариантов 2 и 3). Степень загромождения среза сопла решетками или сетками в отдельности была относительно невелика на уровне нескольких процентов от площади критического сечения сопла. Влияние рассмотренных решеток и сетки (варианты 2-4) находится на уровне 1-1,5% от идеальной тяги сопла, а сочетание решетки из изогнутых перегородок и сетки (вариант 5) примерно удваивает увеличение потерь тяги по сравнению с каждым из вариантов 2 или 3 в отдельности. [c.344] На рис. 7.56 приведены также данные работ [130] по достаточно высокой эффективности снижения шума с помощью эжекторов различного типа, когда снижение шума на 10-15 дб приводит к увеличению потерь тяги не более, чем на 1% идеальной тяти, что свидетельствует о перспективности использования эжекторных глушителей шума. [c.345] Вернуться к основной статье