一種超音速風(fēng)洞消音裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超音速風(fēng)洞消音裝置，屬于流體力學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括氣流擴(kuò)張段、消音迷宮、蜂窩隔板、導(dǎo)流錐以及防雨罩；氣流擴(kuò)張段為空心圓臺；消音迷宮為空心圓柱；氣流擴(kuò)張段與消音迷宮相匹配并焊接在一起；蜂窩隔板為半圓形板；消音迷宮的內(nèi)表面上固定有蜂窩隔板；導(dǎo)流錐為一倒圓錐。本實(shí)用新型采用迷宮與蜂窩隔板結(jié)合的方式來減小超音速風(fēng)洞的排氣噪聲。氣流擴(kuò)張段下游設(shè)計(jì)成圓筒狀迷宮，迷宮內(nèi)的隔板采用蜂窩狀，迷宮出口采用整流錐進(jìn)行整流；實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞消音塔安裝方便，排氣壓力損失小以及減小噪聲效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種超音速風(fēng)洞消音裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超音速風(fēng)洞消音裝置，屬于流體力學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)洞是從事飛行器研制和空氣動(dòng)力學(xué)研究的最基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。迄今為止絕大部分空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在風(fēng)洞中完成的。風(fēng)洞的發(fā)展是同航空航天技術(shù)緊密相關(guān)的。超音速風(fēng)洞是指馬赫數(shù)模擬的范圍在1.4-5.0之間的風(fēng)洞，超音速風(fēng)洞從運(yùn)行方式分類又可以分為昝沖式超音速風(fēng)洞和連續(xù)式超音速風(fēng)洞。對于昝沖式超音速風(fēng)洞來說，風(fēng)洞氣流要直接排入大氣中，排氣噪聲是昝沖式超音速風(fēng)洞要解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。設(shè)計(jì)昝沖式超音速風(fēng)洞時(shí)，都要設(shè)計(jì)消音裝置。常規(guī)的消音裝置是在風(fēng)洞排氣端加裝消音材料。把消音材料迎風(fēng)方向安裝在消音塔內(nèi)。另外一種大型風(fēng)洞消音方式是在消音塔內(nèi)設(shè)計(jì)若干整流板或者蜂窩板，通過整流減小氣流分離以及降低排氣速度的方式來減小噪聲。以上兩種風(fēng)洞消音方式分別具有安裝復(fù)雜以及壓力損失比較嚴(yán)重等缺點(diǎn)，對于小型的教學(xué)用超音速風(fēng)洞來說，要求風(fēng)洞的設(shè)計(jì)安裝盡量簡單，容易實(shí)現(xiàn)，對減小噪聲的需求更加強(qiáng)烈，受氣源的限制要求排氣壓力損失盡量小。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種超音速風(fēng)洞消音裝置，該裝置解決了傳統(tǒng)方法安裝復(fù)雜以及壓力損失大的問題。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]本實(shí)用新型的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，該裝置包括氣流擴(kuò)張段(I)、消音迷宮
(2)、蜂窩隔板(3)、導(dǎo)流錐(4)以及防雨罩(5)；
[0006]氣流擴(kuò)張段(I)為空心圓臺，材料為鋼，其上表面直徑大于下表面直徑；氣流擴(kuò)張段(I)的擴(kuò)張角小于等于15° ;
[0007]消音迷宮(2)為空心圓柱，材料為鋼，消音迷宮(2)的下表面內(nèi)徑與氣流擴(kuò)張段
(I)的上表面內(nèi)徑一致，消音迷宮(2)的下表面外徑與氣流擴(kuò)張段(I)的上表面外徑一致；
[0008]氣流擴(kuò)張段(I)與消音迷宮(2)相匹配并焊接在一起；
[0009]蜂窩隔板(3)為半圓形板，其上有若干蜂窩孔用于降低氣流分離噪聲，其材料為鋼；蜂窩孔為圓形蜂窩孔或正六邊形蜂窩孔；
[0010]消音迷宮(2)的內(nèi)表面上固定有若干個(gè)蜂窩隔板(3)，固定方式可以為焊接或螺釘連接；
[0011]導(dǎo)流錐(4)為一倒錐體，導(dǎo)流錐(4)通過支撐柱(6)與消音迷宮(2)固定連接；導(dǎo)流錐(4)的材料為鋼；
[0012]導(dǎo)流錐(4)為倒圓錐，其錐角為30° -60° ；
[0013]導(dǎo)流錐(4)的錐體截面曲線為二次曲線；
[0014]防雨罩(5)為空心圓錐，其材料為鋼，其作用是為了防止雨水以及灰塵等雜物進(jìn)入到消音迷宮(2)中；
[0015]防雨罩(5)的下表面外徑與導(dǎo)流錐(4)的上表面外徑一致，防雨罩(5)與導(dǎo)流錐
(4)相匹配并焊接在一起。
[0016]氣流通過氣流擴(kuò)張段(I)進(jìn)入消音迷宮(2)內(nèi)，在消音迷宮(2)中氣流速度降低、氣流脈動(dòng)噪聲得以衰減，在蜂窩隔板(3)的作用下，再次降低了氣流由于流動(dòng)分離產(chǎn)生的噪聲，最后氣流經(jīng)過導(dǎo)流錐(4)排入大氣中。
[0017]有益效果
[0018]本實(shí)用新型采用迷宮與蜂窩隔板結(jié)合的方式來減小超音速風(fēng)洞的排氣噪聲。氣流擴(kuò)張段下游設(shè)計(jì)成圓筒狀迷宮，迷宮內(nèi)的隔板采用蜂窩狀，迷宮出口采用導(dǎo)流錐進(jìn)行整流；實(shí)現(xiàn)了風(fēng)洞消音塔安裝方便，排氣壓力損失小以及減小噪聲效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例
[0022]如圖1所示，一種超音速風(fēng)洞消音裝置，該裝置包括氣流擴(kuò)張段(I)、消音迷宮
(2)、4個(gè)蜂窩隔板(3)、導(dǎo)流錐(4)、防雨罩(5)和支撐柱(6)；
[0023]氣流擴(kuò)張段(I)為空心圓臺，材料為鋼，其上表面直徑大于下表面直徑；
[0024]消音迷宮(2)為空心圓柱，材料為鋼，消音迷宮(2)的下表面內(nèi)徑與氣流擴(kuò)張段
(1)的上表面內(nèi)徑一致，消音迷宮(2)的下表面外徑與氣流擴(kuò)張段(I)的上表面外徑一致；
[0025]氣流擴(kuò)張段(I)與消音迷宮(2)相匹配并焊接在一起；
[0026]蜂窩隔板(3)為半圓形板，其上有若干蜂窩孔用于降低氣流分離噪聲，其材料為鋼；
[0027]消音迷宮(2)的內(nèi)表面上等間距均勻交叉焊接有4個(gè)蜂窩隔板(3)；
[0028]導(dǎo)流錐(4)為一倒圓錐，導(dǎo)流錐(4)通過四個(gè)均勻分布的支撐柱(6)與消音迷宮
(2)固定連接；導(dǎo)流錐(4)的材料為鋼；
[0029]防雨罩(5)為空心圓錐，其材料為鋼，其作用是為了防止雨水灰塵等雜物進(jìn)入到消音迷宮(2)中；
[0030]防雨罩(5)的下表面外徑與導(dǎo)流錐(4)的上表面外徑一致，防雨罩(5)與導(dǎo)流錐
(4)相匹配并焊接在一起。
[0031]氣流通過氣流擴(kuò)張段(I)進(jìn)入消音迷宮(2)內(nèi)，在消音迷宮(2)中氣流速度降低、氣流脈動(dòng)噪聲得以衰減，在蜂窩隔板(3)的作用下，再次降低了氣流由于流動(dòng)分離產(chǎn)生的噪聲，最后氣流經(jīng)過導(dǎo)流錐(4)排入大氣中。
[0032]氣流擴(kuò)張段(I)的擴(kuò)張角為15° ;
[0033]蜂窩孔為圓形蜂窩孔；
[0034]導(dǎo)流錐(4)的錐角為45°。
【權(quán)利要求】
1.一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:該裝置包括氣流擴(kuò)張段(I)、消音迷宮(2)、蜂窩隔板(3)、導(dǎo)流錐(4)、防雨罩(5)以及支撐柱(6)； 氣流擴(kuò)張段(I)為倒空心圓臺； 消音迷宮(2)為空心圓柱，氣流擴(kuò)張段(I)與消音迷宮(2)相匹配并焊接在一起； 蜂窩隔板(3)為半圓形板；消音迷宮(2)的內(nèi)表面上固定有蜂窩隔板(3)； 導(dǎo)流錐(4)為一倒錐體，導(dǎo)流錐(4)通過支撐柱(6)與消音迷宮(2)固定連接； 防雨罩(5)為空心圓錐，防雨罩(5)與導(dǎo)流錐(4)相匹配并焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:該裝置的材料均為鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:氣流擴(kuò)張段(I)的擴(kuò)張角小于等于15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:蜂窩隔板(3)上的蜂窩孔為圓形蜂窩孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:蜂窩隔板(3)上的蜂窩孔為正六邊形蜂窩孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:消音迷宮(2)的內(nèi)表面上通過焊接或螺釘連接有蜂窩隔板(3 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:導(dǎo)流錐(4)為倒圓錐，其錐角為30° -60°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超音速風(fēng)洞消音裝置，其特征在于:導(dǎo)流錐(4)的錐體截面曲線為二次曲線。
【文檔編號】G10K11/16GK203799643SQ201420158693
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】董金剛, 方莉, 秦永明 申請人:中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院