CH335132A - Installation pour amortir le bruit engendré par un jet de gaz s'échappant d'une tuyère - Google Patents

Description

  Installation pour     amortir    le bruit engendré par un jet de gaz  s'échappant d'une tuyère    La présente invention a pour objet une ins  tallation pour amortir le bruit engendré par un  jet de gaz s'échappant d'une tuyère, pouvant  être utilisée par exemple avec avantage pour  amortir le bruit engendré par le jet de gaz  s'échappant de la tuyère d'un propulseur à  réaction lors de l'essai de celui-ci. En effet, lors  de l'essai de ces propulseurs, il est important,  pour ne pas fausser les mesures, que les pres  sions à l'admission et à la sortie soient sensi  blement les mêmes. De plus, les gaz déchargés  dans ce cas ont une très haute température et  les dispositifs de silencieux usuels sont sujets  à se détériorer rapidement sous ces conditions.  



  Conformément à l'invention, cette installa  tion, comprenant un conduit     ouvert    à ses ex  trémités, destiné à recevoir le jet de gaz, et  dont la paroi est agencée pour amortir les sons,  est caractérisée par au moins un canal d'ame  née d'air conduisant à au moins un espace si  tué en amont de l'extrémité amont dudit con  duit et destiné à être traversé par le jet de  gaz, des éléments amortisseurs de sons étant  disposés dans le canal pour     amortir    les ondes  sonores propagées à travers ledit espace à       partir    du courant de gaz.    Le dessin représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution de l'installation selon  l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe en élévation de cette  forme d'exécution, adjointe à une cellule d'es  sai de turbine à gaz.  



  La     fig.    2 est une vue en coupe suivant 2-2  de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une vue suivant 3-3 de la       fig.    1.  



  La     fig.    4 est une vue en perspective d'un  détail.  



  La cellule d'essai 10 est représentée coupée  à son extrémité d'admission. Le propulseur à  réaction 11 est représenté monté sur la bascule  usuelle 12 dans la cellule d'essai et l'extrémité  de sa tuyère de décharge 11a est engagée dans  une ouverture de plus grande dimension d'une  enveloppe 13. L'enveloppe 13 est isolée de la  paroi adjacente de la cellule d'essai par un in  tervalle d'air 15 et un anneau de joint en caout  chouc spongieux 16. La tuyère de décharge 11a  traverse une cloison 17 fermant une ouverture  de la paroi de la cellule d'essai et il est évident  que pour obtenir des indications précises de la      performance du turbomoteur les pressions ré  gnant sur les deux faces de cette cloison doivent  être sensiblement égales.  



  Un organe tubulaire 18 est monté dans l'axe  de la tuyère l la, à l'intérieur d'un espace en  touré par la partie inférieure de l'enveloppe 13  de façon que la distance ménagée entre le plan  de son admission et cette tuyère     soit    d'environ  une fois et demie le diamètre. L'extrémité  aval de l'organe 18 pénètre dans l'extrémité  amont d'un conduit 14 de plus grand diamètre.  L'organe 18 comprend un corps     formé    par un  tube de section beaucoup plus grande que celle  du jet de gaz au niveau de l'extrémité d'admis  sion. Le tube formant le corps de l'organe 18  est un tube en forte tôle d'acier.

   La paroi du  conduit 14 comprend intérieurement un revête  ment 14a formé d'une tôle relativement mince  revêtue d'une matière amortissant les sons, telle  que la laine métallique, recouvert d'une tôle  perforée pour le maintenir en place.  



  L'organe 18 présente à son extrémité amont  une pièce annulaire munie d'une bride tronco  nique 19 dirigée vers l'intérieur du tube for  mant le corps de l'organe 18 et qui est sup  portée par des pièces d'écartement 20 à une  certaine distance d'une bride 18a présentée par  l'extrémité du tube, de sorte qu'un passage d'air  21 est ménagé entre la pièce annulaire et le  bord antérieur du tube.  



  Le plus petit diamètre de la bride tronco  nique 19 est sensiblement égal au diamètre à  cet endroit du cône divergent des gaz s'échap  pant de la tuyère 11a ; en conséquence, l'ori  fice formé par la bride 19 se conforme au péri  mètre du courant de gaz devant passer par lui.  



  Une bride radiale extérieure 22 est repré  sentée par l'extrémité de     sortie    du tube for  mant le corps de l'organe 18 et réduit l'espace  annulaire ménagé entre l'extrémité de sortie  de l'organe 18 et l'extrémité d'admission la  recouvrant du conduit 14, en ménageant un  intervalle d'air 23.  



  Comme on le voit par la     fig.    1, le conduit  14 fait saillie vers l'intérieur à travers une ou  verture de la paroi de l'enveloppe 13 et un  étroit intervalle annulaire 24 est ménagé entre    l'extrémité d'admission du conduit et le bord  de cette ouverture. Les dimensions de cet in  tervalle d'air sont choisies de façon que sa lon  gueur axiale soit plusieurs fois plus grande que  son épaisseur radiale. La partie supérieure de  l'enveloppe 13 délimite un canal vertical d'ame  née d'air à l'espace situé en amont de l'extré  mité amont du conduit 14. L'admission d'air à  ce canal est effectuée par un intervalle d'air 25  sous l'avancée du toit surmontant l'enveloppe  13.

   Trois séries de chicanes rectangulaires in  clinées 26, d'une construction amortissant les  sons, disposées dans le canal délimité par la  partie supérieure de l'enveloppe 13, sont dis  posées l'une au-dessus de l'autre. Les chicanes  de chaque série s'étendent sur toute la largeur  du canal d'amenée d'air et sont articulées à ses  parois à leurs bords inférieurs. Les bords su  périeurs des chicanes de chaque série sont re  liés entre eux par des bielles de liaison 27 mu  nies chacune d'une vis de vérin 27' portant  contre la paroi de l'enveloppe 13 en permet  tant de régler l'incidence des chicanes pour  contrôler la pression régnant dans l'espace dé  limité par la partie inférieure de l'enveloppe 13  en réduisant ou augmentant la vitesse de pas  sage de l'air à travers les canaux formés par  l'enveloppe 13 et les intervalles 23 et 25.  



  Un conduit 28 traversant la cloison 17     au-          dessus    de la tuyère de décharge     lla    du turbo  moteur est disposé de façon à traverser l'espace  délimité par la partie inférieure de l'enve  loppe 13 et à s'engager dans le conduit 14 à  travers l'intervalle annulaire 23 ménagé entre  la surface intérieure de ce conduit et la péri  phérie de la bride 22. Dans certaines instal  lations, cet intervalle annulaire 23 peut être si  étroit qu'il soit nécessaire de disposer deux  ou plusieurs conduits 28 afin d'assurer une  capacité suffisante. Dans     certains    cas, des ori  fices prévus dans la cloison 17 peuvent assu  rer une ventilation suffisante pour permettre de  supprimer le ou les conduits 28.  



  Au cours du fonctionnement, la tuyère 11a  du propulseur 11 à l'essai décharge un jet co  nique de gaz d'échappement qui remplit sen  siblement l'orifice de la bride tronconique 19,      et est déchargé par l'organe tubulaire 18 dans  le conduit 14. Ces gaz traversent donc l'espace  délimité par la     partie    inférieure de l'enveloppe  13 et situé en amont de l'extrémité amont du  conduit 14 en partie à l'air libre et en partie  dans l'organe 18. Du moment que le jet de  gaz remplit sensiblement l'orifice de la bride  19, de l'air ne peut pas être entraîné et con  duit dans le tube de l'organe 18 par cet ori  fice, de     sorte    que l'air ambiant se trouvant entre  la tuyère et l'extrémité amont de l'organe tu  bulaire 18 n'est pas sérieusement dérangé.

   On  a trouvé que si de telles conditions règnent sur  une distance d'environ une fois et demie le dia  mètre de la tuyère, la poussée effective du jet  est sensiblement non modifiée. De l'air de re  froidissement est introduit dans le tube for  mant le corps de l'organe 18 par le passage  d'air 21 et cet air de refroidissement est mé  langé aux gaz d'échappement dans le tube de  l'organe 18. L'air de refroidissement tend à  adhérer dans une certaine mesure aux parois  du tube en protégeant ainsi ce tube de la sur  chauffe, bien que dans     certains    cas le tube  puisse être fait en tôle si     forte    qu'il puisse résis  ter à une chaleur considérable sans effet nui  sible.

   Le refroidissement des gaz d'échappe  ment produit leur contraction, de     sorte    qu'à  la fois leur vitesse et leur température sont  beaucoup réduites quand ils sont déchargés de  l'organe tubulaire 18 dans le conduit 14. De  l'air supplémentaire est aspiré dans ce conduit  14 par l'intervalle annulaire 23 et cet air sup  plémentaire refroidit davantage les gaz d'échap  pement puis tend de nouveau à adhérer sous  la forme d'une pellicule de refroidissement aux  parois du conduit 14 pour les protéger de la  surchauffe.

   En conséquence, les gaz d'échap  pement après l'introduction d'air de refroidis  sement en deux phases sont beaucoup     désaccé-          lérés    avant leur décharge éventuelle dans l'at  mosphère à     partir    du conduit 14.  



  Le refroidissement et la     désaccélération    des  gaz d'échappement produits par l'introduction  d'air peuvent être augmentés en pulvérisant de  l'eau dans le courant gazeux, mais en général  le refroidissement à air suffira.    L'air destiné au refroidissement est admis  dans le canal formé par la     partie    supérieure de  l'enveloppe 13 par les intervalles 25 et passe  par les jeux de chicanes 26, qui sont disposés  obliquement pour faire     dévier    et réduire les  ondes sonores; leur construction amortissant  le son aide à supprimer tout bruit provenant  de la décharge des gaz et de l'introduction d'air  de refroidissement par les passages 21 et 23.

   Il  est de grande     importance    que la pression ré  gnant dans l'espace délimité par la     partie    infé  rieure de l'enveloppe 13 soit sensiblement la  même que la pression régnant dans la cellule  d'essai 10, afin d'éviter de fausser les mesures.  On peut élever ou abaisser la pression régnant  dans l'espace délimité par la partie inférieure  de l'enveloppe 13 en réglant l'inclinaison des  chicanes 26.

   Dans la pratique réelle, il est dé  sirable que la pression régnant au voisinage  de la tuyère de décharge     lla    dans l'espace si  tué à l'amont de l'extrémité amont du con  duit 14 soit légèrement inférieure (de 2,5 à  5 cm d'eau) à la pression régnant dans la cel  lule 10 afin d'assurer que des gaz venant dudit  espace n'aient pas tendance à entrer dans la  cellule d'essai 10.  



  Le conduit 28 est en conséquence prévu  pour ventiler la cellule d'essai et pour évacuer  tous gaz chauds qui peuvent provenir du pour  tour du propulseur 11.  



  Les intervalles 15 et 24 sont tous deux re  lativement étroits de façon que toutes ondes  sonores tendant à s'échapper par eux soient  réfléchies entre les surfaces adjacentes et con  sidérablement amorties avant qu'elles puissent  s'échapper.  



  On a trouvé que pour un propulseur dé  chargeant x kg à la seconde, des résultats sa  tisfaisants peuvent être obtenus en réglant les  éléments de l'installation décrite de     façon    à  introduire l'air de refroidissement à x/2 kg à  la seconde par chacun des passages 21 et 23  et par le conduit 28, de façon qu'il passe un  courant de 3 x/2 kg à la seconde à travers  l'organe tubulaire 18 et de 5 x/2 kg à travers  le conduit 14.

Claims (1)

1. REVENDICATION Installation pour amortir le bruit engen dré par un jet de gaz s'échappant d'une tuyère et comprenant un conduit (14) ouvert à ses extrémités, destiné à recevoir le jet de gaz, et dont la paroi est agencée pour amortir les sons, caractérisée par au moins un canal d'amenée d'air conduisant à au moins un espace situé en amont de l'extrémité amont dudit con duit et destiné à être traversé par le jet de gaz, des éléments amortisseurs de sons (26) étant disposés dans le canal pour amortir les ondes sonores propagées à travers ledit espace à par tir du courant de gaz. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Installation suivant la revendication, ca ractérisée par un organe tubulaire (18) ouvert à ses extrémités et destiné à être traversé par le jet de gaz avant que ce dernier pénètre dans ledit conduit (14), l'extrémité amont de cet or gane tubulaire (18) étant située à l'intérieur du- dit espace situé en amont de l'extrémité amont du conduit (14) et l'extrémité aval dudit organe tubulaire (18) étant séparée des parois du con duit (14) par un espace d'air. 2. Installation suivant la revendication, ca ractérisée en ce que lesdits éléments amortis seurs de sons (26) sont des chicanes en matière amortissant les sons. 3.

   Installation suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée par le fait que ledit canal d'amenée d'air est délimité par une enveloppe (13) en matière insonorisante, laquelle forme également les parois dudit es pace situé en amont de l'extrémité amont du conduit (14). 4. Installation suivant la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que ladite enveloppe (13) présente deux ouvertures disposées en regard, l'une par la quelle le jet de gaz est destiné à pénétrer et l'autre recevant l'extrémité amont dudit con duit (14), un intervalle d'air (24) étant ménagé entre le bord de cette dernière ouverture et la paroi du conduit. 5.

   Installation suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisée en ce que les chicanes (26) sont disposées obliquement par rapport à la direction longitudinale du ca nal d'amenée d'air et sont articulées aux pa rois de celui-ci, un dispositif permettant de ré gler leur angle d'incidence. 6. Installation suivant la revendication, ca ractérisée par au moins un conduit d'amenée d'air (28) traversant complètement ledit espace situé en amont de l'extrémité amont du con duit (14) recevant le jet de gaz, les extrémités de ce conduit d'amenée d'air étant respective ment situées à l'intérieur du conduit (14) rece vant le jet de gaz et à l'extérieur d'une enve loppe (13), du côté où cette enveloppe présente une ouverture par laquelle le jet de gaz pé nètre dans ledit espace. 7.

   Installation suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que l'organe tubulaire (18) comprend à son extrémité d'admission une pièce annu laire (19), comportant une bride dirigée vers l'intérieur d'un tube formant le corps dudit or gane, cette pièce étant espacée de l'extrémité amont dudit tube pour former un passage (21) permettant l'entrée d'air dans l'extrémité amont de ce tube afin de refroidir le courant de gaz dans ce dernier. 8. Installation suivant la revendication et la sous-revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité aval de l'organe tubulaire s'étend à l'intérieur dudit conduit (14) recevant le jet de gaz. 9.

   Installation suivant la revendication et les sous-revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite extrémité aval de l'organe tubu laire (18) présente extérieurement une bride annulaire radiale (22).