RU2337342C1 - Test bench for aero dynamical and acoustic trial of ventilators of two cicuit turbo reactive engines (tctre) - Google Patents
Test bench for aero dynamical and acoustic trial of ventilators of two cicuit turbo reactive engines (tctre) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337342C1 RU2337342C1 RU2007110447/06A RU2007110447A RU2337342C1 RU 2337342 C1 RU2337342 C1 RU 2337342C1 RU 2007110447/06 A RU2007110447/06 A RU 2007110447/06A RU 2007110447 A RU2007110447 A RU 2007110447A RU 2337342 C1 RU2337342 C1 RU 2337342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- fan
- birotatory
- impeller
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, предназначенной для экспериментальных исследований биротативных и однорядных вентиляторов авиационных двигателей и двигателей других летательных аппаратов, например наземных и надводных летательных аппаратов на воздушной подушке и других.The invention relates to the field of testing equipment intended for experimental studies of biotic and single-row fans of aircraft engines and engines of other aircraft, such as ground and surface air-cushion aircraft and others.
Проблема увеличения дальности и скорости полета самолета решается, главным образом, путем увеличения мощности и повышения экономичности маршевых двигателей самолета и соответственно вентиляторов каждого двигателя.The problem of increasing the range and speed of the aircraft is solved mainly by increasing the power and increasing the efficiency of the main engines of the aircraft and, accordingly, the fans of each engine.
Однако, как правило, с увеличением мощности и силы тяги двигателя возрастает шумовая эмиссия его, что противоречит экологическим требованиям.However, as a rule, with an increase in engine power and traction, its noise emission increases, which contradicts environmental requirements.
Необходимость уменьшения шумовой эмиссии двигателей вызвана жесткими требованиями международных норм ИКАО, регламентирующих уровни шума самолетов в окрестностях аэропортов.The need to reduce engine noise emissions is due to the stringent requirements of ICAO international standards governing aircraft noise levels in the vicinity of airports.
Перспективным направлением разработки высокоэкономичных и малошумных авиационных двигателей является создание двухконтурного двигателя с малошумным биротативным или однорядным вентилятором, для чего необходимы экспериментальные исследования.A promising direction in the development of highly economical and low-noise aircraft engines is the creation of a dual-circuit engine with a low-noise bi-rotational or single-row fan, which requires experimental studies.
Известен стенд для испытания однорядных вентиляторов в акустической камере (Курова Т.Б. Обзор «Зарубежные стенды для исследований по авиационной акустике», №36, М.: ЦИАМ, 1975 г., стр.42, 43), где однорядный вентилятор установлен в середине акустической камеры и с помощью вала и редуктора соединен с приводной турбиной. Турбина установлена вне камеры, редуктор установлен внутри камеры.A well-known stand for testing single-row fans in an acoustic chamber (Kurova TB. Review “Foreign stands for research on aviation acoustics”, No. 36, M .: TsIAM, 1975, pp. 42, 43), where a single-row fan is installed in in the middle of the acoustic chamber and using a shaft and gearbox connected to the drive turbine. The turbine is installed outside the chamber, the gearbox is installed inside the chamber.
Недостатками данного технического решения является то, что на стенде не могут испытываться биротативные вентиляторы, и то, что редуктор установлен внутри акустической камеры, что создает акустические помехи при измерении шума вентилятора.The disadvantages of this technical solution is that on the stand can not be tested biirotational fans, and the fact that the gearbox is installed inside the acoustic chamber, which creates acoustic noise when measuring fan noise.
Известен стенд для испытания биротативных вентиляторов в аэродинамической трубе, (H.U.Meier, prospects DNW, «Ten years of testing at DNW, the Customers Experiences and Perspectives», NOORDOOSTPOLDER, 1990, стр.1.6), стенки которой имеют акустическую облицовку. Биротативный вентилятор установлен на вертикальном полом пилоне и с помощью консольного вала и редуктора соединен с воздушной многоступенчатой приводной турбиной. Турбина и редуктор установлены внутри рабочей части аэродинамической трубы.There is a well-known test bench for birobot fans in a wind tunnel, (H.U. Meier, prospects DNW, “Ten years of testing at DNW, the Customers Experiences and Perspectives”, NOORDOOSTPOLDER, 1990, p. 1.6), the walls of which have acoustic cladding. The biirotic fan is mounted on a vertical hollow pylon and is connected to an air multistage drive turbine using a cantilever shaft and gearbox. The turbine and gearbox are installed inside the working part of the wind tunnel.
Недостатком данного технического решения является то, что переднее рабочее колесо биротативного вентилятора жестко связано с валом приводной турбины, заднее рабочее колесо связано с валом турбины через зубчатое зацепление с промежуточной паразитной шестерней, посредством чего заднее рабочее колесо биротативного вентилятора вращается в противоположном направлении по отношению к переднему. При этом рабочие колеса биротативного вентилятора связаны между собой по частоте вращения и вращаются синхронно, т.е. не обеспечивается независимое вращение друг от друга по частоте и мощности.The disadvantage of this technical solution is that the front impeller of the biotational fan is rigidly connected to the shaft of the drive turbine, the rear impeller is connected to the shaft of the turbine through gearing with an intermediate spurious gear, whereby the rear impeller of the birobative fan rotates in the opposite direction with respect to the front . In this case, the impellers of the birobotative fan are interconnected in terms of speed and rotate synchronously, i.e. independent rotation from each other in frequency and power is not provided.
Технической задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности проводимых испытаний по исследованию акустических и аэродинамических характеристик вентиляторов двухконтурных турбореактивных авиационных двигателей (ТРДД), преимущественно биротативных и однорядных вентиляторов, при исследовании шума вентилятора с его выхлопной струей одновременно.The technical task of the proposed technical solution is to increase the efficiency of tests to study the acoustic and aerodynamic characteristics of double-circuit turbojet aircraft engines (turbofan engines) fans, mainly birotative and single-row fans, while studying the noise of a fan with its exhaust stream at the same time.
Технический результат достигается в заявляемом стенде для аэродинамических и акустических исследований вентиляторов двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДД), преимущественно биротативных и однорядных вентиляторов авиационных двигателей, содержащем акустическую (безэховую) камеру, биротативный вентилятор, редуктор, привод, например турбину или электродвигатель, эксгаустерную систему, систему измерений, где согласно изобретению биротативный вентилятор установлен в акустической камере на расстоянии не менее десяти диаметров рабочего колеса вентилятора от передней, задней и одной из боковых стенок камеры, содержит переднее рабочее колесо и заднее рабочее колесо, которые размещены на передних концах валопроводов, установленных соосно, задний конец каждого валопровода соответственно переднего рабочего колеса и заднего рабочего колеса через зубчатое зацепление соединен с их приводами, при этом пары конических зубчатых шестерен биротативного редуктора кинематически не связаны между собой и обеспечивают независимое вращение по частоте и по мощности рабочих колес биротативного вентилятора. Валопроводы переднего и заднего рабочих колес биротативного вентилятора заключены в корпус, опертый на конические оболочки. Снаружи конических оболочек установлен наружный конический воздухозаборник. Полость между корпусом и коническими оболочками соединена с расходомером воздуха. Корпус и конические оболочки соединены с опорным корпусом, который соединен с опорной рамой. Наружный конический воздухозаборник соединен с воздухосборником, опертым на фундамент, эксгаустерная система соединена с полостью, образованной коническими оболочками и корпусом, а также с воздухосборником, при этом приводы рабочих колес испытуемого объекта, биротативный редуктор, эксгаустерная система размещены вне акустической камеры, содержащей проемы с установленными в них фильтрами для забора воздуха.The technical result is achieved in the inventive stand for aerodynamic and acoustic research of fans of turbofan engines (turbofan engines), mainly birobotative and single-row fans of aircraft engines, containing an acoustic (anechoic) chamber, birobot fan, gearbox, drive, such as a turbine or electric motor, exhauster system, system measurements, where according to the invention a biirotational fan is installed in the acoustic chamber at a distance of at least ten diameters the impeller of the fan from the front, rear and one of the side walls of the chamber, contains a front impeller and a rear impeller, which are placed at the front ends of the shaft ducts mounted coaxially, the rear end of each shaft duct of the front impeller and the rear impeller, respectively, through a gear engagement their drives, while the pairs of bevel gears of the birobative gearbox are kinematically not interconnected and provide independent rotation in frequency and power of workers OLES birotativnogo fan. The shaft ducts of the front and rear impellers of the biotational fan are enclosed in a housing supported on conical shells. Outside of the conical shells, an external conical air intake is installed. The cavity between the housing and the conical shells is connected to the air flow meter. The housing and the conical shells are connected to the support housing, which is connected to the support frame. The external conical air intake is connected to the air intake supported by the foundation, the exhauster system is connected to the cavity formed by the conical shells and the housing, as well as to the air collector, while the impeller drives of the test object, the biotic gearbox, and the exhauster system are located outside the acoustic chamber containing openings with installed in them filters for air intake.
На фиг.1 представлена общая компоновка стенда для аэродинамических и акустических исследований вентиляторов двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДД).Figure 1 presents the General layout of the stand for aerodynamic and acoustic studies of fans of turbofan engines (turbofan engines).
На фиг.2 показан вид стенда сбоку.Figure 2 shows a side view of the stand.
На фиг.3 изображен исследуемый биротативный вентилятор.Figure 3 shows the test birobative fan.
Стенд для аэродинамических и акустических исследований вентиляторов двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДД), представленный на фиг.1, фиг.2, фиг.3, содержит биротативный вентилятор 1 с передним рабочим колесом 2 и задним рабочим колесом 3, установленный в акустической (безэховой) камере 4 на расстоянии не менее чем 10 диаметров рабочего колеса вентилятора от передней 5, задней 6 и одной из боковых стенок 7 камеры 4; переднее рабочее колесо 2 биротативного вентилятора 1 закреплено на переднем конце валопровода 8; заднее рабочее колесо 3 биротативного вентилятора 1 закреплено на переднем конце валопровода 9, валопроводы 8 и 9 установлены соосно и соединены через подшипники и конические оболочки 10 с корпусом 11, корпус 11 соединен с коническими оболочками 12, конические оболочки 12 соединены с опорным корпусом 13, опорный корпус 13 соединен с опорной рамой 14, опертой на фундамент 31, на заднем конце валопровода 8 переднего рабочего колеса 2 биротативного вентилятора 1 закреплено коническое зубчатое колесо 15, введенное в зубчатое зацепление с конической зубчатой шестерней 16 биротативного редуктора 17, вал конической зубчатой шестерни 16 соединен с валом моментомера 18, другой конец вала моментомера 18 соединен с валом привода 19 переднего рабочего колеса 2 биротативного вентилятора 1, на заднем конце валопровода 9 заднего рабочего колеса 3 биротативного вентилятора 1 закреплено коническое зубчатое колесо 20, введенное в зубчатое зацепление с конической зубчатой шестерней 21 биротативного редуктора 17, вал конической зубчатой шестерни 21 соединен с валом моментомера 22, другой конец вала моментомера 22 соединен с валом привода 23 заднего рабочего колеса 3 биротативного вентилятора 1, при этом пары конических зубчатых шестерен 16 и 21 биротативного редуктора 17 кинематически не связаны между собой, что обеспечивает независимое вращение по частоте и по мощности рабочих колес 2 и 3 биротативного вентилятора 1, полость между корпусом 11 и коническими оболочками 12 соединена трубой 24 с расходомером воздуха 25, наружный конический воздухозаборник 26 соединен кольцевым каналом 27 с эксгаустерной системой 28, через которую воздух из акустической камеры 4 отсасывается и выбрасывается в атмосферу, акустическая камера 4 имеет проемы 29, в которые установлены фильтры 30.The stand for aerodynamic and acoustic studies of fans of turbofan engines (turbofan engines), presented in figure 1, figure 2, figure 3, contains a biotic fan 1 with a front impeller 2 and a rear impeller 3, mounted in an acoustic (anechoic) chamber 4 at a distance of not less than 10 diameters of the fan impeller from the front 5, rear 6 and one of the side walls 7 of the chamber 4; the front impeller 2 of the biotic fan 1 is fixed to the front end of the shaft shaft 8; the rear impeller 3 of the biirotational fan 1 is mounted on the front end of the
Стенд для аэродинамических и акустических исследований вентиляторов двухконтурных турбореакивных двигателей (ТРДД) работает следующим образом.Stand for aerodynamic and acoustic studies of fans of turbofan engines (turbofan engines) works as follows.
Включаются в работу приводы 19 и 23, например турбины или электродвигатели, переднего и заднего рабочих колес 2 и 3 биротативного вентилятора 1. Подведенная к приводам 19 и 23 мощность через валопроводы 8 и 9 передается соответственно рабочим колесам 2 и 3 биротативного вентилятора 1, приводя их во вращение, при этом рабочие колеса 2 и 3 приводятся во вращение в противоположных направлениях - биротативно. Посредством измерительной системы (на фиг. не показана) производят измерение шума биротативного вентилятора 1. При этом биротативный редуктор 17, приводы 19 и 23 рабочих колес 2 и 3 биротативного вентилятора 1, эксгаустерная система 28 установлены вне акустической (безэховой) камеры 4, что обеспечивает отсутствие помех при измерениях в акустической камере.Drives 19 and 23, for example, turbines or electric motors, of the front and rear impellers 2 and 3 of the rotational fan 1 are turned on. The power supplied to the drives 19 and 23 is transmitted through the
Таким образом, привод каждого рабочего колеса биротативного вентилятора выполнен независимым и обеспечивает их независимое вращение по частоте и мощности, что дает возможность экспериментально определять оптимальное соотношение их скоростей вращения, а расположение вентилятора в акустической (безэховой) камере обеспечивает моделирование акустически свободного пространства в передней и задней полусфере двигателя и в пространстве между ними, что необходимо для определения возможности уменьшения шумовой эмиссии двигателей и повышения их эффективности.Thus, the drive of each impeller of the birobative fan is independent and provides their independent rotation in frequency and power, which makes it possible to experimentally determine the optimal ratio of their rotation speeds, and the location of the fan in the acoustic (anechoic) chamber provides simulation of acoustically free space in the front and rear the hemisphere of the engine and in the space between them, which is necessary to determine the possibility of reducing the noise emission of engines and increased their effectiveness.
При испытании однорядных вентиляторов авиационных двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДД) на стенде устанавливают вентилятор с одним рабочим колесом на соответствующий валопровод и включают в работу только один соответствующий привод.When testing single-row fans of aircraft dual-circuit turbojet engines (turbofan engines), a fan with one impeller is installed on the stand on the corresponding shaft shaft and only one corresponding drive is included in the operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110447/06A RU2337342C1 (en) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | Test bench for aero dynamical and acoustic trial of ventilators of two cicuit turbo reactive engines (tctre) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110447/06A RU2337342C1 (en) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | Test bench for aero dynamical and acoustic trial of ventilators of two cicuit turbo reactive engines (tctre) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2337342C1 true RU2337342C1 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=40042124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007110447/06A RU2337342C1 (en) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | Test bench for aero dynamical and acoustic trial of ventilators of two cicuit turbo reactive engines (tctre) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2337342C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167486U1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-01-10 | Юрий Петрович Галишников | LABORATORY STAND FOR STUDYING THE OPERATION OF A WIND POWER INSTALLATION |
CN110763326A (en) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | 上汽通用汽车有限公司 | Starter vibration noise test bench system |
RU213093U1 (en) * | 2021-08-12 | 2022-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Stand for determining the kinematic and power characteristics of the propeller of the aircraft power plant |
-
2007
- 2007-03-22 RU RU2007110447/06A patent/RU2337342C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MEIER H.U., prospects DNW, Ten years of testing at DNW, the Customers Experiences and Perspectives, Noordoostpolder, 1990, с.1.6. КУРОВА Т.Б. Зарубежные стенды для исследований по авиационной акустике, обзор, №36, Москва, ЦИАМ, 1975, с.42, 43. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167486U1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-01-10 | Юрий Петрович Галишников | LABORATORY STAND FOR STUDYING THE OPERATION OF A WIND POWER INSTALLATION |
CN110763326A (en) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | 上汽通用汽车有限公司 | Starter vibration noise test bench system |
CN110763326B (en) * | 2018-07-27 | 2022-12-13 | 上汽通用汽车有限公司 | Starter vibration noise test bench system |
RU213093U1 (en) * | 2021-08-12 | 2022-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Stand for determining the kinematic and power characteristics of the propeller of the aircraft power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3153668A1 (en) | Engine having variable pitch guide vanes | |
US9133733B2 (en) | Turbine detuner for recovering kinetic energy from gas turbine engine exhaust gases | |
CN106150696A (en) | Immersion core inflow entrance between rotor blade and stator vanes | |
CN111044296B (en) | Comprehensive test bed and test method for aero-engine parts | |
US9845735B2 (en) | System and apparatus for diversified gearbox | |
US3638421A (en) | Engine installations | |
CN107271194A (en) | Gas turbine blower vibration test platform | |
CN110700901B (en) | Experimental device for be used for impeller machinery fault simulation and monitoring | |
EP2900979A1 (en) | Geared turbofan with fan and core mounted accessory gearboxes | |
Loew et al. | The advanced noise control fan | |
CN113029502B (en) | Nacelle wind tunnel test method for simultaneously simulating air intake and air exhaust | |
US8082778B2 (en) | Engine simulation apparatus | |
RU2337342C1 (en) | Test bench for aero dynamical and acoustic trial of ventilators of two cicuit turbo reactive engines (tctre) | |
Tiikoja et al. | Investigations of automotive turbocharger acoustics | |
CN103969053A (en) | 1.5-level transonic axial-flow air compressor testing apparatus | |
Hubbard et al. | A review of rotating blade noise technology | |
Hubinka et al. | Design and construction of a two shaft test turbine for investigation of mid turbine frame flows | |
CN110954334B (en) | Pneumatic performance test device for test piece | |
CN102777410B (en) | Compressor for aerodynamic performance comprehensive test platform of no-tail rotor anti-torque system | |
CN207516036U (en) | A kind of gas turbine blower vibration test platform | |
EP3502442A1 (en) | Concentric power takeoff transmission | |
CN114563155B (en) | Open rotor pneumatic performance evaluation test device | |
Leonard et al. | Acoustic and aerodynamic performance of a 6-foot-diameter fan for turbofan engines. 1-Design of facility and QF-1 fan | |
CN113252280B (en) | Nacelle test device capable of simulating air intake and exhaust simultaneously | |
Preece et al. | Design, Manufacture and Testing of a Thrust Reverser Unit Wind-tunnel Model |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210804 |