ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Акустический глушитель шума реактивной струи ТРД из "Акустическое управление турбулентными струями " В связи с этим представляется привлекательной идея использования звукового облучения струи для уменьшения излучаемого ею шума. Однако здесь возникает трудность, связанная с необходимостью установки на двигатель высокочастотного излучателя шума. [c.193] В настоящей главе исследуются акустические характеристики модельных и натурных реактивных струй при воздействии на них шума, излучаемого несколькими расположенными вокруг основной струи параллельными струйками, диаметр сопел которых примерно на порядок меньше диаметра сопла основной струи, а скорость истечения равна скорости истечения газа из основного сопла. Такая система струй может быть реализована при истечении как основной струи, так и вспомогательных периферийных из одного ресивера (рис.8.1, з). [c.193] Возможность снижения шума в такой системе по сравнению с шумом исходной одиночной струи основана на следующих соображениях. Как известно [8.1,8.3,8.9], максимум излучаемого турбулентной струей шума соответствует диапазону чисел Струхаля St = fdfuo = 0,2 - 0,5. Это соотношение в равной мере применимо как к основной (индекс 1), так и к периферийным (индекс 2) струйкам, т.е. [c.193] Акустические измерения проводились с помощью электроакустической аппаратуры фирмы Брюль и Къер . Микрофоны устанавливались в горизонтальной плоскости, проходящей через ось основного сопла, на дуге окружности с центром на оси в плоскости среза сопла. Радиусы этой дуги при модельных испытаниях составляли R = 1 - 2 м, а при натурных испытаниях - R = 100 м. [c.194] Первая серия экспериментов выполнялась на моделях, в которых вокруг основной струи диаметром di = 50 мм располагались шесть периферийных струек диаметром 2 = 5 мм. Оси периферийных струек были либо параллельны оси основной струи (рис.8.1, б), либо располагались под углом 15° к оси основной струи (рис.8.1,в), так чтобы свести к минимуму аэродинамическое взаимодействие между основной струей и периферийными струйками. [c.194] При параллельности осей основной и периферийных струй плоскость среза периферийных сопел могла смещаться относительно плоскости среза основного сопла (рис.8.1,г). Воздух ко всем соплам подводится от одной успокоительной камеры, вследствие чего скорости истечения струй из основного и периферийного сопел были приблизительно одинаковы. [c.194] Эффективность снижения шума при параллельном (0 = 0) и наклонном ф = 15°) расположении периферийных трубок (сопел) и при различной длине этих трубок менялась незначительно, что подтверждает предположение о незначительном влиянии на шум чисто аэродинамического взаимодействия между основной и периферийными струями. [c.195] В то же время уменьшение числа периферийных струек до одной или двух сопровождается резким снижением акустической эффеетивности рассматриваемого устройства. По-видимому, это обусловлено тем, что для реализации эффекта аэроакустического взаимодействия требуется достижение некоторого минимального уровня звукового давления, создаваемого воздействующими на основную струю периферийными струйками [8.3,8.9]. [c.196] Измерения средней скорости потока, выполненные с помощью трубки Пито на оси основной струи на расстоянии от среза сопла x/di = 8, показали, в полном соответствии с данными работы [8.9], что высокочастотное звуковое облучение струи приводит к некоторому возрастанию средней скорости (примерно на 3%). [c.196] В описанной выше серии экспериментов имевшиеся модели не позволили выполнить параметрические исследования, направленные на поиск оптимального расположения периферийных струек относительно основной струи. Для этой цели была проведена вторая серия экспериментов на модели, в которой вокруг основного сопла диаметром di = 40 мм располагалась от двух до шести периферийных сопел диаметром d.2 =2-6 мм. Расстояние между осями основного и периферийных сопел составляло г = = 40, 50 и 65 мм. Основные измерения проводились при расположении срезов периферийных сопел в одной плоскости со срезом основного сопла отдельные измерения были выполнены при смещении плоскости срезов периферийных сопел на 40 мм вниз по потоку относительно плоскости среза основного сопла. [c.197] Анализ спектров пульсаций давления в дальнем поле показывает, что и в этом случае наличие периферийных струек приводит к снижению уровней звукового давления во всем диапазоне частот, причем наибольшее снижение отмечается в области высоких частот (рис.8.4). Измерения при различных г показали, что в рассмотренном диапазоне г = 40 - 65 мм наибольшее снижение шума достигается при минимальном значении г и максимальном диаметре в.2 из диапазона с 2 = 2 - 6 мм. [c.197] Измерения показали, что и на горячих струях (То = 470 К) эффект снижения шума сохраняется приблизительно таким же, как и для холодных струй (рис.8.5). Увеличение диаметра периферийных струек приводило к усилению эффекта шумоглушения так же, как и увеличение количества этих струй. Максимальное снижение шума наблюдалось при совпадении плоскостей среза периферийных и основного сопла. Смешение периферийных сопел как вверх, так и вниз по потоку от плоскости среза основного сопла приводило к ослаблению эффекта. [c.198] Необходимо отметить, что применение трубчатого сопла приводит также к снижению уровней пульсаций давления в ближнем звуковом поле двигателя (рис.8.8). Это позволяет использовать указанный глушитель для снижения акустической нагруженности обшивки фюзеляжа самолета и, как следствие, для снижения шума в пассажирском салоне. [c.200] В заключение отметим, что эффективность предложенного многотрубчатого глушителя шума реактивной струи, по-видимому, может быть повышена при увеличении уровня воздействующего на нее звука, что, в частности, можно достигнуть, если скорость истечения газа из периферийных сопел будет значительно превышать скорость истечения из основного сопла. Материалы этой главы опубликованы в статье [8.6]. [c.201] Вернуться к основной статье