本發(fā)明屬于聲襯,具體涉及一種低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯。
背景技術(shù):
1、民航大飛機(jī)噪聲主要分為機(jī)體噪聲和發(fā)動機(jī)噪聲兩大部分,發(fā)動機(jī)無疑是其中最主要的噪聲源,是航空降噪的重點,而使用消聲短艙和管道聲襯技術(shù)是目前最主要的發(fā)動機(jī)降噪手段。目前在現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)短艙內(nèi)的氣動聲學(xué)環(huán)境主要以高聲強(qiáng)、高流速為主要特征、飛行包線內(nèi)工況變化尤為明顯,降噪難度極大。傳統(tǒng)聲襯聲學(xué)性能會因穿孔面板的高聲強(qiáng)效應(yīng)、掠流效應(yīng)在不同工況下呈現(xiàn)極大差異。高聲強(qiáng)效應(yīng)是指聲壓級增大到某特定值時,入射聲波在微孔內(nèi)激發(fā)出微孔射流,對孔內(nèi)聲質(zhì)點運(yùn)動產(chǎn)生影響,從而使微孔聲阻抗隨著聲壓級變化而變化。掠流效應(yīng)則是指氣流流經(jīng)小孔前緣會形成不穩(wěn)定渦層,經(jīng)聲擾動后產(chǎn)生渦脫落,使聲能轉(zhuǎn)為渦動能。這就意味著穿孔板聲阻會隨著氣流流速增大而增加,而聲抗則隨著馬赫數(shù)增大而減小,這部分聲阻抗被稱為掠流聲阻抗。然而,航空發(fā)動機(jī)在每個工況下都有實現(xiàn)最大降噪的最優(yōu)聲阻抗,也就是說聲阻并非越大越好,聲抗也并非越小越好,這就導(dǎo)致傳統(tǒng)聲襯在飛機(jī)飛行包線內(nèi)很難實現(xiàn)所有工況下的最優(yōu)聲阻抗。此外,聲襯的表面相比于剛壁(沒有降噪作用的光滑壁面)會帶來額外的氣動阻力,這對飛機(jī)的油耗有直接影響。為了降低油耗,提高燃油效率,聲襯的設(shè)計還需盡可能降低聲阻所產(chǎn)生的阻力。
2、考慮到航發(fā)外涵后傳降噪問題中,最優(yōu)聲阻、聲抗隨馬赫數(shù)提高而分別減小、增大,且兩者在高馬赫數(shù)下均逐漸趨于穩(wěn)定。這就要求聲襯在設(shè)計時,要盡可能提高高聲強(qiáng)效應(yīng)出現(xiàn)的閾值,同時降低其聲阻抗對掠流的敏感性。傳統(tǒng)穿孔板聲襯主要是利用掠流效應(yīng)進(jìn)行降噪,其聲阻抗對高聲壓級、掠流都極為敏感,且穿孔面板會帶來較大的氣動阻力。因此,須進(jìn)一步發(fā)展對高聲強(qiáng)及掠流變化更不敏感、更符合最有聲阻抗變化趨勢的航空低流阻線性聲襯,以實現(xiàn)更寬流速范圍內(nèi)的最優(yōu)降噪。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中針對現(xiàn)有聲襯無法實現(xiàn)最優(yōu)的降噪效果的技術(shù)問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明還提供了一種低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,包括:
4、穿孔薄膜、細(xì)密絲網(wǎng)和粗絲網(wǎng),所述細(xì)密絲網(wǎng)和粗絲網(wǎng)構(gòu)成具有聲耗散作用的復(fù)合面板;其中,
5、所述穿孔薄膜,用于降低所述聲襯表面金屬絲網(wǎng)的粗糙度,進(jìn)而減少空氣阻力。
6、所述細(xì)密絲網(wǎng),用于提供粘性聲阻,具有耗散聲能的吸聲作用,并減弱聲襯性能對高速流與高聲強(qiáng)的敏感性;
7、所述粗絲網(wǎng),用于保證所述復(fù)合面板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,起支撐作用;
8、所述粗絲網(wǎng),起到一定的輔助吸聲作用;
9、優(yōu)選的,所述復(fù)合面板,可以降低燒結(jié)絲網(wǎng)微孔內(nèi)的射流速度、特征長度及其渦流馬赫數(shù),使其聲阻在無掠流條件下基本不隨聲壓級變化而改變,從而抑制高聲強(qiáng)效應(yīng);
10、優(yōu)選的,所述復(fù)合面板,可降低聲襯所受阻力;
11、優(yōu)選的,所述復(fù)合面板,用于抑制掠流效應(yīng),降低其聲學(xué)性能對掠流的敏感性,從而在很寬的馬赫數(shù)范圍內(nèi)符合航空發(fā)動機(jī)外涵后短艙最優(yōu)聲阻抗并保持吸聲性能;
12、以及抑制高聲強(qiáng)效應(yīng),提高高聲壓級效應(yīng)出現(xiàn)的閾值。
13、優(yōu)選的,所述穿孔薄膜、絲網(wǎng)、蜂窩與底板之間為黏性結(jié)合或焊接結(jié)合,或,
14、所述穿孔薄膜、細(xì)密絲網(wǎng)、蜂窩與底板之間為黏性結(jié)合或焊接結(jié)合,或,
15、所述穿孔薄膜、細(xì)密絲網(wǎng)、粗絲網(wǎng)、蜂窩與底板之間為黏性結(jié)合或焊接結(jié)合;
16、所述蜂窩的截面的結(jié)構(gòu)為正六邊形、方形或圓形。
17、優(yōu)選的,所述復(fù)合面板中的細(xì)密絲網(wǎng)或粗絲網(wǎng)為具有減阻耗散作用的微孔面板,復(fù)合面板中的穿孔薄膜的厚度小于0.2mm。
18、優(yōu)選的,所述低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯的結(jié)構(gòu)依次排列順序為所述穿孔薄膜、所述細(xì)密絲網(wǎng)、所述粗絲網(wǎng)、蜂窩、底板。
19、優(yōu)選的,所述低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯的結(jié)構(gòu)依次排列順序為所述穿孔薄膜、所述粗絲網(wǎng)、所述細(xì)密絲網(wǎng)、所述蜂窩和所述底板。
20、優(yōu)選的,所述低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯的結(jié)構(gòu)依次排列順序為所述穿孔薄膜、所述細(xì)密絲網(wǎng)、所述粗絲網(wǎng)、所述細(xì)密絲網(wǎng)、所述蜂窩和所述底板。
21、優(yōu)選的,通過穿孔薄膜的穿孔率,以達(dá)到在特定降噪場景的降噪條件。
22、優(yōu)選的,通過調(diào)整細(xì)密絲網(wǎng)和/或粗絲網(wǎng)的絲網(wǎng)數(shù)量,以達(dá)到在特定降噪場景的降噪條件。
23、優(yōu)選的,所述低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯設(shè)置于航空發(fā)動機(jī)、輔助動力裝置、機(jī)身、機(jī)翼或平垂尾的空氣動力面上。
24、有益效果:
25、將本申請的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯運(yùn)用于航空發(fā)動機(jī)上,可降低聲襯所受阻力,降低油耗,并提高高聲強(qiáng)效應(yīng)出現(xiàn)的閾值,同時降低其聲阻抗對來流速度的敏感性,可在飛機(jī)的飛行包線內(nèi)保持較好的降噪效果。
1.一種低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,包括:穿孔薄膜、細(xì)密絲網(wǎng)和粗絲網(wǎng),所述穿孔薄膜、細(xì)密絲網(wǎng)和粗絲網(wǎng)構(gòu)成具有聲耗散作用的復(fù)合面板;其中,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,還包括蜂窩與底板,
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的低流阻金屬絲網(wǎng)復(fù)合面板航空線性聲襯,其特征在于,