具有有源噪声控制的涡轮机测试台制造技术

本发明专利技术涉及用于涡轮机(4)的测试台(2)，包括：用于涡轮机(4)的安装区域(16)；有源系统(38)，用于衰减通过涡轮机(4)产生的噪声排放(40)。有源系统(38)包括衰减区域(42)，具有例如扬声器这样的器件(44)；第一麦克风(48)，置于涡轮机(4)的下游；和第二麦克风(50)，置于衰减区域(42)的下游。系统(38)基于从第一麦克风(48)和从第二麦克风(50)而来的测量结果来减少涡轮机波(40)。本发明专利技术还提出一种用于对在测试台(2)中进行测试的涡轮机(4)而来的噪声排放进行衰减的方法。

A turbine test bench with active noise control

The invention relates to a test bench (2) for a turbine (4), which includes: the installation area (16) for a turbine (4), and the active system (38), which is used to attenuate the noise emission (40) generated by the turbine (4). The active system (38) includes the attenuation area (42), has the device such as loudspeaker (44), the first microphone (48) is placed downstream of the turbine (4), and the second microphone (50) is placed downstream of the attenuation area (42). The system (38) reduces turbine wave (40) based on the measurement results from the first microphone (48) and from the second microphone (50). The invention also presents a method for attenuation of noise emission from a turbine (4) tested in a test table (2).

【技术实现步骤摘要】
具有有源噪声控制的涡轮机测试台
本专利技术涉及涡轮机械测试台领域。更确切地说，本专利技术涉及用于配备有有源系统的涡轮喷气发动机的测试台，该有源系统用于对测试台以内和以外的噪声排放进行衰减。本专利技术的目的进一步是提供一种方法，用于对从涡轮喷气发动机测试台而来的噪声排放进行衰减。
技术介绍
在飞机的设计、生产或维护期间涡轮喷气发动机的在特定的测试台中进行测试。这种测试台可以测试涡轮喷气发动机的实际性能，同时在该处获得测量结果。流率、温度和压力可在实际性能测试阶段在该处被具体测量。目前，在这些实际测试期间，涡轮喷气发动机发出超过140dB的声波。然而，常规被动排放消音器在低频率下是不足的，其中吸收剂涂层很高以至于实际上防止声学流动通过涂层。这些声波还会将测试台设备的物品激励进入振动且会对它们造成损坏。进而，这些波传播到控制室和测试台以外，如此，声波会对环境造成破坏。噪声水平会极大地干扰周围或远距离房屋中的人。被涡轮喷气发动机的声学功率影响的区域会尤其巨大，特别是在大飞机的涡轮喷气发动机或甚至在通过再热运行的涡轮喷气发动机的情况下。尽管已经针对不同环境开发了有源抵消技术，但是包括产生抵消波的常规的方法不能容易地解决从喷气发动机而来的排放或通道中的流动速度足够高以对正在接近的声音波浪的检测造成干扰的问题。而且，由于排气射流的温度、其紊流、和腐蚀气体的存在，排气射流的性能非常不利。因此，对排气管道的直接检测和控制接口难以实施。进而，目前已知的有源声学衰减系统通过将抵消声音(其是所引入的不期望噪声的理想镜像)引入到渠道中来实现噪声衰减。这能对噪声源下游的噪声和沿上游方向传播的新的声波的引入进行抵消。然而，如果引入噪声源不吸收上游噪声，因为在噪声源和换能器之间没有有效的散耗部分，则在上游管道中会形成高水平的声能量。这会造成经过有源消音器部分的高声压，但是仅具有沿下游方向传播的噪声的很小降低。在有源消音器领域，已知的是在容纳用于收集排气射流的管道的腔室中放置扬声器。扬声器围绕管道，且被促动以降低该处的声压。声音流动由此通过多孔壁增加，这又增加声能量在管道中的损耗。文件WO95/19075A2公开了涡轮喷气发动机测试台。测试台具有排气部，该排气部具有在低频率上起作用的有源消音器。该消音器针对涡轮喷气发动机处理10到80Hz的频率。其包括被多孔层围绕的通道和在多孔层周围的几个环形腔室。几个麦克风连接到控制器，所述控制器对置于环形腔室中的扬声器进行控制。这种系统可以有效地降低排出到测试台以外的噪声水平。该装置在低频率下尤其高效。然而，其效率有限。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目标是解决现有技术中的至少一个问题。更确切地说，本专利技术的目标是改善用于衰减涡轮机测试台中噪声排放的有源系统的效率。本专利技术的进一步目标是增加涡轮机测试台的耐久性。本专利技术的进一步目标是提出简单的不太昂贵且可靠的方案。技术方案本专利技术的目的是用于涡轮机的测试台，测试台包括：用于涡轮机的安装区域；有源系统，用于衰减通过涡轮机排放的声波，有源系统包括置于涡轮机下游的第一麦克风，和用于通过能发出衰减声波的器件来衰减涡轮机波的区域；其特点是，有源系统还包括置于衰减区域下游的第二麦克风，有源系统配置为根据从第一麦克风和从第二麦克风而来的测量结果来衰减涡轮机波。根据本专利技术的有利实施例，测试台包括在用于涡轮机的安装区域下游的管，衰减区域沿管布置。根据本专利技术的有利实施例，第一麦克风置于管的上游和/或衰减区域的上游。根据本专利技术的有利实施例，第二麦克风置于管的下游。根据本专利技术的有利实施例，测试台包括在管下游的结构壁，与靠近结构壁相比，第二麦克风更靠近管，所述结构壁潜在地垂直于测试台的主窄长部。根据本专利技术的有利实施例，测试台包括用于来自涡轮机的流动的通道，第一麦克风和/或第二麦克风置于所述通道中。根据本专利技术的有利实施例，衰减区域位于第一麦克风和第二麦克风之间。根据本专利技术的有利实施例，第一麦克风置于用于涡轮机的安装区域的下游。根据本专利技术的有利实施例，第一麦克风和第二麦克风轴向间隔开一距离D，该距离大于或等于1m或5m或10m或20m。根据本专利技术的有利实施例，用于涡轮机的安装区域包括潜在地与涡轮机的旋转轴线同轴的中心轴线，至少一个或每一个麦克风置于中心轴线上；或相对于所述中心轴线偏开小于1m或2m。根据本专利技术的有利实施例，第一麦克风比第二麦克风距中心轴线更远。根据本专利技术的有利实施例，测试台包括直走廊，在该直走廊中布置用于涡轮机的安装区域和第二麦克风。根据本专利技术的有利实施例，测试台包括具有用于衰减测试台传播出来的噪声的无源系统的气道。根据本专利技术的有利实施例，至少一个或每一个麦克风置于气道外侧。根据本专利技术的有利实施例，第二麦克风直接位于气道中之一的下方。根据本专利技术的有利实施例，测试台被定制为用于飞机涡轮喷气发动机，所述飞机涡轮喷气发动机施加大于或等于80kN或200kN的推力根据本专利技术的有利实施例，涡轮机安装区域在衰减区域的上游。根据本专利技术的有利实施例，第一麦克风远离气道的垂直延伸部。根据本专利技术的有利实施例，第一麦克风和/或第二麦克风置于管外侧。根据本专利技术的有利实施例，管能收集通过涡轮机造成的气体流动。根据本专利技术的有利实施例，测试台和/或走廊长度大于10m，优选地长度大于30m，更优选地长度大于80m。长度沿直线测量。根据本专利技术的有利实施例，涡轮机的安装区域具有的通道横截面大于或等于4m2，或25m2，或50m2，或100m2。根据本专利技术的有利实施例，涡轮机安装区域包括用于紧固涡轮机的臂，特别是紧固到涡轮机接口，紧固臂和/或涡轮机的接口在第一麦克风的上游。根据本专利技术的有利实施例，涡轮机能施加轴向推力，其大于或等于20kN，优选大于或等于80kN，更优选大于或等于200kN，潜在地大于或等于500kN。紧固臂被设计为吸收相应载荷。第一麦克风不是本专利技术必不可少的方面。本专利技术的进一步目的是提供一种涡轮机测试台，测试台包括：涡轮机安装区域；有源系统，用于衰减通过涡轮机产生的噪声排放，有源系统包括衰减区域，其具有能发出用于衰减涡轮机波的声波的器件；其特点是，用于衰减噪声的有源系统还包括置于声音衰减区域下游的麦克风。本专利技术的进一步目的是提供一种用于对从测试台中经受测试的涡轮机而来的噪声排放进行衰减的方法，测试台包括设备的具有特定频率的部件和用于衰减从涡轮机而来的噪声的有源系统，方法包括以下步骤：(a)涡轮机的测试(b)衰减声波的排放，所述衰减声波能抵抗步骤(a)的测试期间通过涡轮机排出的声波；其特点是，在步骤(b)的排放期间，有源系统(38)以设备的部件(54)的特定频率发出衰减波(46)；测试台潜在地是根据本专利技术的测试台。根据本专利技术的有利实施例，在步骤(a)的测试期间，设备的部件以其特定频率振动和潜在地处于其特定频率的谐波。在步骤(b)的排放期间，衰减波到达设备的所述部件，与步骤(a)的测试期间的振动相比处于反相。根据本专利技术的有利实施例，测试台包括一器件，其能发出声波，所述器件被置于设备的部件的下游.根据本专利技术的有利实施例，在步骤(b)的排放期间，有源系统配置为将衰减波与测试台中的混响匹配，特别是在第二麦克风处。根据本专利技术的有利实施例，在步骤(a)的测试期间，涡轮机产生的噪声大于100dB，或110本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮机(4)的测试台(2)，测试台(2)包括：安装区域(16)，用于涡轮机(4)；有源系统(38)，用于衰减通过涡轮机(4)排放的声波(40)，有源系统(38)包括置于涡轮机(4)下游的第一麦克风(48)和用于通过能发出衰减声波(46)的器件(44)来衰减涡轮机波(40)的区域(42)；其特征在于有源系统(38)还包括置于衰减区域(42)下游的第二麦克风(50)，有源系统(38)配置为根据从第一麦克风(48)和从第二麦克风(50)而来的测量结果来衰减涡轮机波(40)。

【技术特征摘要】
2016.09.05 BE BE2016/56781.一种用于涡轮机(4)的测试台(2)，测试台(2)包括：安装区域(16)，用于涡轮机(4)；有源系统(38)，用于衰减通过涡轮机(4)排放的声波(40)，有源系统(38)包括置于涡轮机(4)下游的第一麦克风(48)和用于通过能发出衰减声波(46)的器件(44)来衰减涡轮机波(40)的区域(42)；其特征在于有源系统(38)还包括置于衰减区域(42)下游的第二麦克风(50)，有源系统(38)配置为根据从第一麦克风(48)和从第二麦克风(50)而来的测量结果来衰减涡轮机波(40)。2.如权利要求1所述的测试台(2)，其特征在于其包括在用于涡轮机(4)的安装区域(16)下游的管(32)，衰减区域(42)沿管(32)布置。3.如权利要求2所述的测试台(2)，其特征在于第一麦克风(48)置于管(32)的上游和/或衰减区域(42)的上游。4.如权利要求2或3中任一项所述的测试台(2)，其特征在于第二麦克风(50)置于管(32)下游。5.如权利要求2到4中任一项所述的测试台(2)，其特征在于其包括在管(32)下游的结构壁，与靠近结构壁相比，第二麦克风(50)更靠近管(32)，所述结构壁潜在地垂直于测试台(2)的主窄长部。6.如权利要求2到5中任一项所述的测试台(2)，其特征在于其包括用于来自涡轮机(4)的流动的通道(6)，第一麦克风(48)和/或第二麦克风(50)置于所述通道(6)中。7.如权利要求1到6中任一项所述的测试台(2)，其特征在于衰减区域(42)位于第一麦克风(48)和第二麦克风(50)之间。8.如权利要求1到7中任一项所述的测试台(2)，其特征在于第一麦克风(48)置于用于涡轮机(4)的安装区域(16)的下游。9.如权利要求1到8中任一项所述的测试台(2)，其特征在于第一麦克风(48)和第二麦克风(50)轴向间隔开一距离D，所述距离大于或等于1m或5m或10m或20m。10.如权利要求1到9中任一项所述的测试台(2)，其特征在于用于涡轮机(4)的安装区域(16)包括潜在地与涡轮机(4)的旋转轴线同轴的中心轴线(19)，至少一个或每一个麦克风(48；50)置于中心轴线(19)上；或相对于所述中心轴线(19)偏开小于1m...

【专利技术属性】
技术研发人员：B梅伊斯，A拉克鲁伊科，
申请(专利权)人：赛峰航空助推器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE