CN103048153A - 一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统 - Google Patents

一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统 Download PDF

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侯峰
秦浩明
张洪涛
庞彦宾
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Abstract

本发明属于航空动力学试验及机械设备领域，特别是涉及一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，包括试验件安装组件1、采集测量装置2、声源系统3、气源4以及计算机5。本发明解决了气流条件下传声器的安装的问题，还解决了试件的安装的问题，通过解决上述问题，提高了试验精度和准确度，并具有结构简单、操作方便、省力省时、可重复使用、可靠性较高的优点，有效保障了圆筒形结构声学性能测试结果的准确性。因此，实用性较好，易于推广应用，具有实用价值。

Description

一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统
技术领域
本发明属于航空动力学试验及机械设备领域，特别是涉及一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统。
背景技术
切向流作用下开展圆筒形结构声学性能测试，一般用于验证消声器、消声短舱等结构声学效果的必要手段。但是圆筒形结构声学测试结果往往受到试验件安装精度、气流方向控制精度、流场内是否有凸起等的影响，存在偏差；尤其是在高速气流场内，这种影响更为严重，甚至会颠覆设计方案。
目前，国内没有通用、成熟的实施方法和试验装置，导致气流场内该类测试实施困难，且测试结果不准确；国外类似技术通常以专利和技术秘密形式存在，不向国内输出，因此查阅不到相关公开专利或文献。
发明内容
发明目的：为了解决圆筒形结构声学性能测试中，因试验件安装难以保证精度、气流方向难以控制、流场内壁不光滑造成再生声源等因素引起的测量误差，达到提高试验准确度的目的；本发明提出了一种一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统。
技术方案：一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，包括试验件安装组件1、采集测量装置2、声源系统3、气源4以及计算机5，所述试验件安装组件1包括内径一致的导气段101、第一测量段102、试验件安装段103、第二测量段104以及排气口105；所述第一测量段102和第二测量段103上设置有若干个沿周向均匀分布的传感器安装机构106，传感器107通过传感器安装机构106安装于第一测量段102及第二测量段104上，所述采集测量装置2与传感器107连接，然后利用计算机5对测量数据进行存储分析；所述声源系统3位于导气段101上方，所述气源4安装于导气段101的尾部。
所述排气口105为喇叭状扩张口。
所述传感器7为传声器或压力传感器或皮托管或压力探针。
所述采集测量装置4为B&K3560系列16通道采集器。
有益效果：本发明解决了气流条件下传声器的安装的问题，将传声器直接安装在流场中会使其受到紊流引起的压力变化而影响测量结果的准确性，为了避免该因素的影响，本装置采用两个测量段进行传声器的安装，如图2所示。每个测量段有8个测量孔，通过专用固定装置对传声器进行固定，并调节传声器位置，使其防风栅端面与测量段壁面平齐，从而避免气流对测试结果的影响。本发明还解决了试件的安装的问题，大型试件可通过法兰与测量段直接连接，下部用支架进行支撑；无法兰的小型试件采用专用夹具进行安装。夹具上下两部分可以拆开，将试件安放在其中可以保证整套测试管道的密封性能，并使其内壁面平齐，减小对气流的影响。通过解决上述问题，提高了试验精度和准确度，并具有结构简单、操作方便、省力省时、可重复使用、可靠性较高的优点，有效保障了圆筒形结构声学性能测试结果的准确性。因此，实用性较好，易于推广应用，具有实用价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明装置中所述试验件安装组件1立体外观图；
图3为本发明装置中所述试验件安装组件1侧视外观图；
图4为本发明测量段102、104传声器的安装示意图。
其中，1-试验件安装组件，2-采集测量装置，3-声源系统，5-计算机，101-导气段，102-第一测量段，103-试验件安装段,104-第二测量段，105-排气口，106-传感器安装机构，107-传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图1至图4。
实施例1，如图1所示，一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，包括试验件安装组件1、采集测量装置2、声源系统3、气源4以及计算机5，所述试验件安装组件1包括内径一致的导气段
101、第一测量段102、试验件安装段103、第二测量段104以及排气口105；所述第一测量段102和第二测量段103上设置有若干个沿周向均匀分布的传感器安装机构106，传感器107通过传感器安装机构106安装于第一测量段102及第二测量段104上，所述采集测量装置2与传感器107连接，然后利用计算机5对测量数据进行存储分析；所述声源系统3位于导气段101上方，所述气源4安装于导气段101的尾部。
优选的，所述第一测量段102及第二测量段104中安装的传感器107可以为传声器或压力传感器或皮托管或压力探针，根据需求测量管道内声压级、压力及气体流速。
优选地，所述排气口105为喇叭状扩张口，能够减小出口处的气体流速，降低喷流噪声；同时降低管道的末端声反射作用，保证测试结果的准确。
本发明解决了气流条件下传声器的安装的问题，将传声器直接安装在流场中会使其受到紊流引起的压力变化而影响测量结果的准确性，为了避免该因素的影响，本装置采用两个测量段进行传声器的安装，如图2所示。每个测量段有8个测量孔，通过专用固定装置对传声器进行固定，并调节传声器位置，使其防风栅端面与测量段壁面平齐，从而避免气流对测试结果的影响。
本发明还解决了试件的安装的问题，大型试件可通过法兰与测量段直接连接，下部用支架进行支撑；无法兰的小型试件采用专用夹具进行安装。夹具上下两部分可以拆开，将试件安放在其中可以保证整套测试管道的密封性能，并使其内壁面平齐，减小对气流的影响。通过解决上述问题，提高了试验精度和准确度，并具有结构简单、操作方便、省力省时、可重复使用、可靠性较高的优点，有效保障了圆筒形结构声学性能测试结果的准确性。因此，实用性较好，易于推广应用，具有实用价值。

Claims (4)

1.一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，其特征在于，包括试验件安装组件[1]、采集测量装置[2]、声源系统[3]、气源[4]以及计算机[5]，所述试验件安装组件[1]包括内径一致的导气段[101]、第一测量段[102]、试验件安装段[103]、第二测量段[104]以及排气口[105]；所述第一测量段[102]和第二测量段[103]上设置有若干个沿周向均匀分布的传感器安装机构[106]，传感器[107]通过传感器安装机构[106]安装于第一测量段[102]及第二测量段[104]上，所述采集测量装置[2]与传感器[107]连接，然后利用计算机[5]对测量数据进行存储分析；所述声源系统[3]位于导气段[101]上方，所述气源[4]安装于导气段[101]的尾部。
2.根据权利要求1所述的一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，其特征在于，所述排气口[105]为喇叭状扩张口。
3.根据权利要求2所述的一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，其特征在于，所述传感器[7]为传声器或压力传感器或皮托管或压力探针。
4.根据权利要求3所述的一种用于圆筒形结构声学性能测试的试验系统，其特征在于，所述采集测量装置[4]为B&K3560系列16通道采集器。
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