RU2547473C1 - Рабочая часть аэродинамической трубы - Google Patents
Рабочая часть аэродинамической трубы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547473C1 RU2547473C1 RU2013155014/28A RU2013155014A RU2547473C1 RU 2547473 C1 RU2547473 C1 RU 2547473C1 RU 2013155014/28 A RU2013155014/28 A RU 2013155014/28A RU 2013155014 A RU2013155014 A RU 2013155014A RU 2547473 C1 RU2547473 C1 RU 2547473C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- perforated
- wind tunnel
- working part
- walls
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Рабочая часть аэродинамической трубы включает камеру давления, перфорированные стенки на границах потока и шумоглушащие сетки. При этом шумоглушащие сетки с проницаемостью 5-70% размещены на неомываемой рабочим потоком стороне перфорированных стенок. Технический результат заключается в снижении фонового шума и устранении неблагоприятного влияния сетки на течение газа в рабочем потоке в трубе. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах.
При создании аэродинамических труб (АДТ) остро стоит проблема влияния границ потока на точность эксперимента. Ранее она решалась простым увеличением размеров (диаметров) рабочей части, что существенно удорожало аэродинамический эксперимент. Особенно остро проблема влияния границ потока стоит в АДТ с околозвуковыми скоростями. Ее решением стало применение перфорированных рабочих частей (см. Сборник работ по взаимодействию сверхзвуковых потоков с перфорированными границами. БНИ ЦАГИ, 1961). Полупроницаемые стенки с перфорацией в виде круглых отверстий или щелей позволяют во многом решить проблемы влияния границ потока. Однако применение перфорированных рабочих частей породило новую проблему - увеличение шума рабочего потока, который искажает картину обтекания моделей. Это касается перехода ламинарного течения в турбулентное, развития пограничного слоя и еще целого ряда других тонких явлений.
Борьба с фоновым шумом в АДТ стала одной из важнейших задач современной экспериментальной аэродинамики. Акустические возмущения вызываются разными причинами и прежде всего системой привода. Кроме того, турбулентный пограничный слой на перфорированных стенках аэродинамической трубы генерирует флуктуации давления и является очень важным источником шума. В случае перфорации значительные акустические возмущения проникают в рабочий поток также из камеры давления, окружающей рабочую часть. Круглая перфорация обладает свойством генерировать краевой тон. Вносит акустические возмущения в поток и державка испытываемой модели. Значительную долю в акустические возмущения в рабочей части вносит шум диффузора, особенно при умеренных дозвуковых числах Маха, а в случае замкнутой трубы, возмущения от диффузора, через обратный канал, могут доходить до рабочей части также.
Известно устройство для снижения фонового шума в перфорированной рабочей части аэродинамической трубы (Патент США №3952590, МПК G01M 9/04, НКИ 73-147, 1976 г.), содержащее сетку, установленную на регулируемой перфорированной стенке со стороны рабочего потока. Это техническое решение принято за прототип.
Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и неблагоприятное влияние сетки в рабочем потоке на ряд параметров его течения. В больших аэродинамических трубах сетки на перфорации на стороне потока мешают монтажу моделей, весов и других измерительных устройств в рабочей части. Поэтому сетки на стороне рабочего потока практически не применяются.
Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является модернизация перфорированной рабочей части для уменьшения в ней шума и устранения неблагоприятного влияния сетки на течение газа в рабочем потоке.
Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в рабочей части аэродинамической трубы, включающей камеру давления, перфорированные стенки на границах потока и шумоглушащие сетки, шумоглушащие сетки с проницаемостью 5-70% размещены на неомываемой рабочим потоком стороне перфорированных стенок.
Решение задачи и технический результат достигаются также тем, что в рабочей части аэродинамической трубы, включающей камеру давления, перфорированные сдвигаемые стенки на границах потока и шумоглушащие сетки, шумоглушащие сетки с проницаемостью 5-70% размещены между сдвигаемыми относительно друг друга стенками регулируемой перфорации.
На фиг.1 показан вариант конструкция предлагаемой рабочей части с сетками, установленными на неомываемой потоком стороне нерегулируемой перфорированной стенки.
На фиг.2 показан вариант конструкция предлагаемой рабочей части с сетками, размещенными между сдвигаемыми относительно друг друга стенками регулируемой перфорации.
На фиг.3 показано снижение шума в результате применения предлагаемого изобретения (экспериментальные данные).
Описание вариантов конструкции предлагаемой рабочей части. Вариант с нерегулируемой перфорированной стенкой приведен на фиг.1. На стенке 1 на стороне, не обтекаемой рабочим потоком, размещена сетка 2 из металла или другого материала. Проницаемость сетки (отношение площади свободной поверхности к площади общей поверхности) может меняться в пределах 5-70% с положительным результатом.
В настоящее время наиболее распространена конструкция рабочей части с регулируемой проницаемостью перфорации за счет сдвигаемых относительно друг друга стенок. В варианте регулируемой проницаемости границы (фиг.2) сетка 2 в предлагаемой рабочей части располагается между сдвигаемыми стенками 1 и 3. При создании регулируемой перфорации (фиг.2) большое внимание обычно уделяется предупреждению протекания воздуха в щели между сдвигаемыми стенками. Размещение в этом месте тонкой сетки из мягких материалов (медь, латунь, карбон) позволяет создать здесь надежное лабиринтное уплотнение.
На фиг.3 приведены результаты экспериментального исследования фонового шума до и после установки сетки в варианте предлагаемого устройства (фиг.2). Установка сетки снизила фоновый шум на Δ (дБ)=5-10 децибел. С учетом логарифмической шкалы пульсаций давления в (дБ) на фиг.3 интенсивность шума (пульсаций давления в Па) снизилась в 2-3 раза (P/P0=10Δ (дБ)/20. Наибольшее снижение шума имеет место при числах Маха M=0,7-0,8, которые являются самыми востребованными для трансзвуковых аэродинамических труб. Испытания также подтвердили факт снижения фонового шума при установке сеток с разными коэффициентами проницаемости.
Как указывалось, в случае перфорации значительные акустические возмущения исходят из камеры давления, окружающей рабочую часть. Сетка в отверстиях перфорации препятствует распространению возмущений в камеру давления и обратно. Особенно ценно, что сетка мешает возникновению в системе рабочая часть - камера давления резонансных явлений, которые и являются по-видимому основной причиной всплеска пульсаций давления в области чисел Маха 0,7-0,8 во всех аэродинамических трубах.
Предлагаемая конструкция перфорированной стенки проста и легко реализуема в любой аэродинамической трубе. Особенно она эффективна в случае регулируемой перфорации со сдвигаемыми стенками, которые широко применяются в современных трансзвуковых аэродинамических трубах. Расположенная между пластинами сетка удобна и практически незаметна, но успешно снижает шум, не оказывая неблагоприятного влияния на основное пристеночное течение газа в рабочей части.
Claims (2)
1. Рабочая часть аэродинамической трубы, включающая камеру давления, перфорированные стенки на границах потока и шумоглушащие сетки, отличающаяся тем, что шумоглушащие сетки с проницаемостью 5-70% размещены на неомываемой рабочим потоком стороне перфорированных стенок.
2. Рабочая часть аэродинамической трубы, включающая камеру давления, перфорированные сдвигаемые стенки на границах потока и шумоглушащие сетки, отличающаяся тем, что шумоглушащие сетки с проницаемостью 5-70% размещены между сдвигаемыми относительно друг друга стенками регулируемой перфорации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155014/28A RU2547473C1 (ru) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Рабочая часть аэродинамической трубы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155014/28A RU2547473C1 (ru) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Рабочая часть аэродинамической трубы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547473C1 true RU2547473C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013155014/28A RU2547473C1 (ru) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Рабочая часть аэродинамической трубы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547473C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114018531A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-08 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种高超声速风洞连续变总压的试验数据处理方法 |
RU2818485C1 (ru) * | 2023-12-19 | 2024-05-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) | Импульсная аэродинамическая установка |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3952590A (en) * | 1975-08-26 | 1976-04-27 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Apparatus for reducing aerodynamic noise in a wind tunnel |
RU2287092C2 (ru) * | 2004-07-28 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Устройство снижения шума от осевого вентилятора космического объекта |
CN101071091A (zh) * | 2007-06-14 | 2007-11-14 | 同济大学 | 开口回流式气动-声学风洞的低频颤振抑制结构 |
-
2013
- 2013-12-12 RU RU2013155014/28A patent/RU2547473C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3952590A (en) * | 1975-08-26 | 1976-04-27 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Apparatus for reducing aerodynamic noise in a wind tunnel |
RU2287092C2 (ru) * | 2004-07-28 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Устройство снижения шума от осевого вентилятора космического объекта |
CN101071091A (zh) * | 2007-06-14 | 2007-11-14 | 同济大学 | 开口回流式气动-声学风洞的低频颤振抑制结构 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сборник работ по взаимодействию сверхзвуковых потоков с перфорированными границами. БНИ ЦАГИ, 1961 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114018531A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-08 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种高超声速风洞连续变总压的试验数据处理方法 |
CN114018531B (zh) * | 2021-11-09 | 2023-03-21 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种高超声速风洞连续变总压的试验数据处理方法 |
RU2818485C1 (ru) * | 2023-12-19 | 2024-05-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) | Импульсная аэродинамическая установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ozkan et al. | Passive flow control in the near wake of a circular cylinder using attached permeable and inclined short plates | |
Boutilier et al. | Parametric study of separation and transition characteristics over an airfoil at low Reynolds numbers | |
Yauwenas et al. | The effect of aspect ratio on the wake structure of finite wall-mounted square cylinders | |
Darvish | Numerical and experimental investigations of the noise and performance characteristics of a radial fan with forward-curved blades | |
Carpio et al. | Quantitative criteria to design optimal permeable trailing edges for noise abatement | |
Gerhard et al. | Reduction of airfoil trailing edge noise by trailing edge blowing | |
RU2547473C1 (ru) | Рабочая часть аэродинамической трубы | |
Nelson | Noise generated by flow over perforated surfaces | |
Dos Santos et al. | Inflow turbulence distortion for airfoil leading-edge noise prediction for large turbulence length scales for zero-mean loading | |
Maury et al. | The use of microperforations to attenuate the cavity pressure fluctuations induced by a low-speed flow | |
Stephens et al. | Sound generation by a rotor interacting with a casing turbulent boundary layer | |
Doolan et al. | The UNSW anechoic wind tunnel | |
El Hassan et al. | Aero-acoustic oscillations inside large deep cavities | |
Yakhina et al. | Parametric Investigations of Tonal Trailing-Edge Noise Generation by Low-Reynolds Number Airfoils. Part I-Experimental Studies | |
Proenca et al. | A survey of the turbulence statistics of a model-scale installed jet at low and moderate mach numbers | |
Mourão Bento et al. | Lattice Boltzmann very large eddy simulations of a turbulent flow over covered and uncovered cavities | |
Markus et al. | Damping of unwanted turbulence in wave–current experiments | |
Küçükosman et al. | A remote microphone technique for aeroacoustic measurements in large wind tunnels | |
Bilka et al. | Spatial correlation of measured unsteady surface pressure behind a backward-facing step | |
Larner et al. | The prediction of the diffuse field sound absorption of perforated panel systems | |
Czech et al. | Cavity noise generation for circular and rectangular vent holes | |
de Jong et al. | Towards a universal scaling for broadband turbulent noise in internal flow devices | |
Yang et al. | Analysis on physical mechanism of sound generation inside cavities based on acoustic analogy method | |
van Bokhorst et al. | Design and performance of an acoustic transparent window | |
Jacob | Introduction to experimental aeroacoustics |