Механика жидкости и газа. Избранное. Под общей ред. А.Н. Крайко. (1014100), страница 90
Текст из файла (страница 90)
- эмпирический коэффициент. По аналогии с приведенной формулой для 6е, полученной для дозвуковых струй, предполагалось, что величина 6о для поперечных струй в струйном шумоглушите- ле опРеделЯетсЯ отношением скоРостных напоРов г7~ = (Ри~)зДРи~)г. Скоростной напор газового потока связан с коэффициентом скорос- ти Л, полным давлением р„и отношением удельных теплоемкостей ог соотношением риз = 2огЛзр,с(Л)/(ог+ 1) с известной газодинамичес- кой функцией с(Л). Пля критических режимов истечения из сопла и насадков (Лг — — Лз = 1) величина де равна г1 [~(2гг~+ ) кг ~[ог(2)н -е 1) гг гг>] В качестве параметра, характеризующего эффект вдува, можно выбрать величину относительного изменения полного давления по оси струи под влиянием вдува поперечных струй: бр' = брггр„н.
Чтобы иметь возможность сравнить величину бр' при разных значениях кг, отнесем ее к этому параметру. Таким образом, в окончательном виде, критерий, отражающий проникновение вдуваемых струй в выхлоп- ную струю при фиксированном диаметре струй г(г будет о 1 бр бр ггг р 8.2) Исследаааииа характеристик струйного тултаглу1аителн 481 О. 15 оло 0.05 г.о 1.О Рис. 10 На рис. 10 изображена зависимость бре = 1(уа), полученная по результатам измерения осевого значения полного давления р,т в сечении х = 10, для сверхкритических значений яг и ия при вдуве е разных газов.
В табл. 2 указаны обозначения, использованные на этом Таблица 2 рисунке. Звездочкой в таблице отмечены режимы истечения, в которых тг — — 1.79 (в других случаях т, = 1). Представленные опытные данные хорошо обобщаются единой зависимостью, которая свидетельствует о преимуществе вдува легких газов. Литература 1. Ьаютн И'.С.Е. Ргоре11ш8 иохх1е теаеатсЬ Л дКАЯ. 1964.
Ч. 68. № 647. Р. 717— 727. 2. Саркии Л.И., Яиаалааскиб О.В. Шумоглушитсль выхлопной струи реактинного двигателя. Авт. сеид. № 201101. Бюл. нзобр. н товар. зн. 1967. № 17. 3. Вагуги 0.1., 1алаи1еинлу О.К Вар. раг Вагоно Боеистеих роет теагяеит. В. 64т1ОГ02к1,100 Ратеиг 1.627.629 [Р.Ч.П 0.666) -" 16 ршг 1967. 482 С.Ю. Краизвнинниквв, Н.И. Соркин и др. 4. Л1сМег С., НосИ Н. Сопсерг апс1 сЬагас1ег1в11св обгЬе Сопсопбе 0181зс в11епсег Н А1АА рарег № 67 — 391.
1967. 6. Абрамови ю Г.Н. Теория турбулентных струй. Мс Физматгиз, 1960. б. ЛХунин А.Г. Связь аэродинамических и акустических параметров дозвуховой газовой струи Н Промышлен. аэродинам. 1962. № 23. С. 200-214. 7. Нгтовгкиб Я.Н. Аэродинамика струевых и факельных процессов. В сб. "Теплопередача и аэрогидродинамика". Ма Машгиз, 1949. Т. 12.
№ 3. С. 82 †1. 8. Иванов Ю.В. Эффективное сжигание надслойных горючих газов в топках. Таллин: Эст. гос, изд-во, 1959. Глава 8.3 АЭРОАКэгСТИх1ЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕХАНИх4ЕСКОГО ШУМОГЛУШИТЕЛЯ В СХЕМЕ СОПЛА С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ТЕЛОМ* ) Л, И. Соркин, и. Н. Толетошеев На модолях шумеглушителя достигнуто уменьшение шума струи на АРМИЯМ = 8Ро'дБ при дополнительных потерях тяги АВ 5%. Впервые приведены данные об изменении диаграммы направленности путем неравномерного расположения относительно оси струи элементов шумоглушения. Использование механически вводимых в поток элементов (стержней, профилей, турбулизаторов и др.) с целью уменьшения шума струи реактивного двигателя все в большей степени привлекает авиационных исследователей и конструкторов [1 .3]. Особенностью работы таких шумоглушителей является возможность исключения потерь тяги двигателя (сопла) на крейсерском режиме полета самолета: элементы шумоглушення вводятся в струю на взлете или посадке и убираются нз струи на крейсерском режиме.
В работе изложены результаты модельных исследований механического шумоглушителя в виде вводимых в поток турбулизаторов в схеме сопла с центральным телом. Важной характеристикой шумоглушителя является соотношение между дополнительными потерями тяги сопла, вызываемыми работающим шумоглушителем, и величиной снижения уровней шума. Поэтому изучались как аэродинамические, так и акустические характеристики |пумоглушителя. Экспериментальныо исследования акустических характеристик механических шумоглушителей в схеме сопла с центральным телом проводились на открытом акустическом стенде ]1]. Режимы истечения газа из модели устанавливались по их полным давленикэ р,' на входе в сопло и температуре Т,*.
Воздух подогревался в камере сгорания, установленной на трубопроводе перед реснвером стенда, до *) Акуст. журн, 1982. Т. 28. Вып. 3. С. 401 407. (Гл. 484 Л. 74. Соркин, М. Н. Толетоеиеев Рис. 1. Схема модели сопла с центральным телом Т„* = 673 —: 923 К. Уровни звукового давления измерялись и записывались аппаратурой фирмы "Брюль и Кьер". Микрофон устанавливался на специальной перемещаемой по дуге балке на расстоянии 6,и от среза сопла.
Измерения проводились в контрольных точках при д = 30, 60, 90, 120, 135 и 150'. Угол о отсчитывался от входа в модель. В каждом испытании проводились контрольные измерения шума струи, истекающей из исходного сопла. В качестве исходного сопла использовалась модель сверхзвукового сопла с центральным телом. Схема этой модели дана на рис. 1. Измерения аэродинамических (тяговых) характеристик исходного сопла и сопла с элементами шумоглушения проводились с помощью тензометрических весов, устанавливаемых на державке перед испытуемой моделью.
Лля акустических исследований использовалась модель сопла с плошадью критического сечения г'. = 60.44 сиз, а для аэродинамических модель с г'„= 35.78 слез, Модель с уменьшенной площадью критического сечения соответствовала размерам державки с тензометрическими весами. Ниже приводятся результаты исследования трех вариантов механического шумоглушителя. На рис. 2 показаны схемы и основные геометрические параметры испытанных вариантов. В качестве шумоглушащих элементов на модель исходного сопла устанавливались шесть или восемь турбулизаторов. На рис. 2., а изображен 1-й вариант шумоглушителя.
У него турбулизаторы (плоские перфорированные пластины) устанавливались на обечайке сопла. Лалее Х = 6 -- число турбулизаторов, х = хЯ„ -- относительная ширина турбулизатора, е1„ = зУ4Г„'т, в коэффициент проницаемости перфорации, выраженный в процентах, х = 0.07, (9 = 6), х = 0.15, (в = 13), а —. угол установки турбулизатора (см. рис. 2, а), а = 110, 150 и 170'. Второй вариант отличался от первого тем, что турбулизаторы устанавливались на центральном теле (рис.
2, б). Турбулизаторы выполнялись в виде перфорированного уголка, имеющего ширину х = = 0.07, Ж = 6, в = 6. Турбулизаторы устанавливались на разном расстоянии от среза обечайки сопла 1 = 1/е1„= 0.11, 0.2 и 0.42 при постоянном угле а = 90'. Третий вариант (рис. 2, в) модели механического шумоглушителя отличался от 2-го варианта лишь формой 8.3~ Аэроакустические характеристики механического шумогоушителя 485 1=0,42 а Рис. 2.
а -- схема механического шумоглушителя реактивной струи 1-й вариант, б и о схемы механического шумоглушителя реактивной струи, б — — 2-й вариант., о — — 3-й вариант Л. И. Соркин, ЛХ. Н. Толетошеео [Гл. турбулизаторов, они были выполнены в виде пластин, как и в 1-м варианте. В этом случае 1 = 0.46 (а = 140'), 1 = 1.1 (а = 70 -130'), х = 0.07, Х = 6, Х = 8, е = 18. Некоторые из перечисленных вариантов шумоглушителей испытывались как при равномерном, так и при неравномерном расположении турбулизаторов относительно оси сопла [рис.
2,.6). При равномерном расположении турбулизаторов предполагалось, что во всех меридиональных плоскостях, проходящих через ось струи и сопла, диаграмма направленности звукового излучения остается неизменной. Иначе говоря, согласно симметрии, геометрические моста точек с одинаковым уровнем звукового давления в сечениях, перпендикулярных оси струи — — окружности. В некоторых практически важных случаях требуется с целью уменьшения шума в определенном направлении изменить диаграмму направленности. Подобное изменение, в частности, можно осуществить путем придания выходному сечению сопла формы эллипса или прямоугольника. Тогда, как показывает опыт [4), в направлении большей оси эллипса или в направлении меньшей стороны прямоугольника уровни звукового давления становятся ниже, чем в направлениях, 150' перпендикулярных указанным.
Так, ес достигается дополнительное снижение шума при использовании сопла "типа 28" на самолете "Конкорд" в нагеравлении сбоку от ВПП. Авторами высказано, а затем и подтверждено экспериментально предложение, что изменение диаграммы нацравленности можно реализовать в механических шумоглушителях при сохранении формы выходного сечения сопла,но с неравномерным расположением элементов шумоглушителя [рис. 2, б). При этом достигается со также эффект уменьшения уровня шума в определенном направлении. Зо' Это направление совпадает с осью группировки турбулизаторов при их неравномерном расположении [на Рис. 3.
Значения суммарных рис. 2, б ось "а — а" ). Подобные идеи уровней звукового давления в о неравномерном расположении элезависимости от угла направлен- ментов шумоглушения с целью изности о (к„* = 2.6, 7',,* = 928 К, менения диаграммы направленности о исходное сипло, ° с ме высказаны в патенте [5). ханическим шумоглушителем, Общие представления о работе 3-й вариант: Ае = 6, 1 = 0.46, механического шумоглушителя рассматриваемого типа можно получить 8.3) Аэроакусспичсскис харакгаеристики механического шумогоушинтоя 487 100 200 500 10з 2,!О 5,10 2,!О У Д Рис. 4. Зависимость уровней звукового давления от частоты (б = 135'; 1 исходное сопле, 2 - с механическим шумоглушителем, 3-й вариант; Х=б: 1=046, х=007, э=18) на примере.
результатов исследования модели 3-го варианта с 1 = 0.46., х = 0.07, э = 18, Х = 6. На рис. 3 приведена диаграмма направленности для шумоглушителя с шестью турбулизаторами, равномерно расположенными вокруг центрального тела (7 = 60', рис. 2, б) при яс = 2.6 и Т,* = 923 К (я,* = р,*/р„, где р„давление в окружающей среде). В зависимости суммарных уровней звукового давления от угла направленности В наблюдается наибольшее снижение шума в области его максимальных уровней при углах направленности 130 150'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
