一种隔气透声型风洞试验段制造技术

本发明专利技术公开了一种隔气透声型风洞试验段，涉及风洞试验领域，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结构单元包括风洞试验段腔体，所述风洞试验段腔体的腔壁为风洞试验段壁板，所述风洞试验段腔体的两端分别设有用于与其他结构单元对接的连接件，风洞试验段壁板为透声纤维布；本发明专利技术将风洞开口试验段和闭口试验段的优点进行了结合，同时规避不足，降低外部条件对风洞声学试验的干扰，同时提升风洞试验效率。同时提升风洞试验效率。同时提升风洞试验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种隔气透声型风洞试验段


[0001]本专利技术涉及风洞试验领域，具体地，涉及一种隔气透声型风洞试验段。

技术介绍

[0002]风洞试验段有开口和闭口之分，试验段四周有壁板约束气流的为闭口试验段，与之相反，没有约束的则为与开口试验段。闭口试验段具有较好的抗干扰性，可以提供较好的试验流场，风洞总体能量比较高，也即运行效率较高。但是，由于四周有壁板约束使用闭口试验段的风洞背景噪声和回路噪声混响比较高，噪声在试验段内部多次反射，这对于声学测试极为不利。同时，由于常规固壁试验段结构形式的限制，多采用高强度的钢、木结构，导致试验段内部噪声无法顺利传出，从而无法对试验段噪声实施精确噪声测量。由于以上这些问题的限制，闭口试验段一般不用于开展声学试验。
[0003]目前，国内外在风洞中开展的气动声学试验基本上都是在使用开口试验段的风洞中进行的，这种类型的风洞采用大型的无回声的消声室来制造低背景噪声环境，以及尽可能大的远场条件。风洞试验区模型发出的噪声可以被测试仪器准确的捕捉和定位。在结构形式上，开口风洞具有喷口和收集器，风洞内部流体介质经喷口流出，流经试验区后，由收集器接收重新进入风洞回路。喷口和收集器是保证开口风洞正常运行所必须的两大部段，但是它们的存在，却给开口试验段声学试验留下了两点明显缺陷。首先，高速气流经喷口流出会形成强烈的喷注噪声，大型气流漩涡从风洞周围夹带空气形成射流剪切层边界，在射流气流重新进入风洞回路的位置，引起气流的不稳定和噪声；其次，由于处于完全开放状态，开口射流试验段对外界干扰的反应相当敏感，在对有负载条件下的声反射问题研究过程中，消除干扰是一项非常复杂的工作。
[0004]低频压力脉动是开口试验段射流剪切层噪声造成的一个突出问题，这种低频的波动能量具有相当大的破坏性，对风洞洞体甚至周围的建筑安全性造成影响，最早在荷兰的DNW风洞中，低频压力脉动造成了部分屋顶的脱落，而国内中国空气动力研究与发展中心修建的5.5米
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4米声学风洞中，低频压力脉动导致风洞配套厂房的剧烈晃动。
[0005]随着航空器及地面交通工具对噪声指标的要求愈加严格，声学风洞对背景噪声的要求大幅提升。对于开口试验段背景噪声的抑制方法，一些研究机构开展过一系列的试验，例如增加喷口扰流体，调整收集器开度，增加收集器表面毛绒包覆物等，取得了一定的效果，但是上述开口试验段自身固有的噪声问题仍然没有得到有效解决。事实上，在回路及动力段都进行降噪处理的声学风洞中，开口试验段逐渐成为了对风洞背景噪声贡献最大的噪声源。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是弥补现有风洞常规试验段的不足，本专利技术提出了一种隔气透声型风洞试验段，具备更好的气动和声学试验性能。
[0007]为实现上述专利技术目的，对于小尺寸风洞，本专利技术提供了一种隔气透声型风洞试验
段，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结构单元包括风洞试验段腔体，所述风洞试验段腔体的腔壁为风洞试验段壁板，所述风洞试验段腔体的两端分别设有用于与其他结构单元对接的连接件，风洞试验段壁板为透声纤维布。
[0008]其中，对于小尺寸风洞，其尺寸较小，不需要框架对透声纤维布进行支撑固定，将透声纤维布张开固定在两端的连接件上即可，由于利用透声纤维布搭建的风洞试验段，以柔性壁板代替传统刚性壁板，利用柔性壁板约束风洞内气流，减小外界干扰，同时不影响试验模型的噪声传播特性，可以实现与声学风洞一致的测试功能，在驻室内完成声学测试。
[0009]为实现上述专利技术目的，对于大尺寸风洞，本专利技术提供了一种隔气透声型风洞试验段，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结构单元包括风洞试验段腔体，所述风洞试验段腔体的腔壁为风洞试验段壁板，所述风洞试验段腔体的两端分别设有用于与其他结构单元对接的连接件，风洞试验段壁板包括透声纤维布和框架，所述透声纤维布固定在所述框架上。
[0010]其中，对于大尺寸风洞，其尺寸较大，需要框架对透声纤维布进行支撑固定，将透声纤维布张开固定在框架上进行支撑固定，由于利用透声纤维布搭建的风洞试验段，以柔性壁板代替传统刚性壁板，利用柔性壁板约束风洞内气流，减小外界干扰，同时不影响试验模型的噪声传播特性，可以实现与声学风洞一致的测试功能，在驻室内完成声学测试。
[0011]为实现上述专利技术目的，对于大尺寸风洞，本专利技术还提供了一种隔气透声型风洞试验段，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结构单元包括风洞试验段腔体，所述风洞试验段腔体的腔壁为风洞试验段壁板，所述风洞试验段腔体的两端分别设有用于与其他结构单元对接的连接件，风洞试验段壁板包括若干组隔气透声单元，所述若干组隔气透声单元拼接组成所述风洞试验段壁板，隔气透声单元包括：透声纤维布和框架，所述透声纤维布固定在所述框架上。
[0012]其中，对于大尺寸风洞，其尺寸较大，本方案将其划分为若干组隔气透声单元，所述若干组隔气透声单元拼接组成所述风洞试验段壁板，每组隔气透声单元中将透声纤维布透声纤维布固定在所述框架上进行支撑固定，采用多组隔气透声单元可以单独对某组隔气透声单元进行管理和维护，在出现故障或损坏时避免对整个风洞试验段壁板进行更换，由于利用透声纤维布搭建的风洞试验段，以柔性壁板代替传统刚性壁板，利用柔性壁板约束风洞内气流，减小外界干扰，同时不影响试验模型的噪声传播特性，可以实现与声学风洞一致的测试功能，在驻室内完成声学测试。
[0013]优选的，所述透声纤维布为芳纶织物或碳纤维布或玻璃丝布。选用这几种材料有两方面的考虑：其一它们的强度比较高，可以更好的维持试验段壁面的平整；其二，它们都具有良好的透声性，试验段内部噪声可以几乎无损的传出来，到达测试传感器。
[0014]优选的，所述框架为开设有若干孔洞的金属板。利用金属板可以提供较好的支撑，开设有孔洞便于更好的透声。
[0015]优选的，所述金属板的孔隙率大于第一阈值，所述金属板的厚度小于第二阈值。这
样是为了便于更好的透声，若金属板厚度过大将会阻碍透声作用，若金属板的孔隙率较小也会阻碍透声作用。
[0016]优选的，所述连接件为法兰。通过法兰能够实现稳固且密封性较好的连接。
[0017]优选的，所述风洞试验段腔体为长方体状，所述风洞试验段腔体两端设有开口。
[0018]优选的，所述风洞试验段用于进行气动声学试验。
[0019]本专利技术提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术将风洞开口试验段和闭口试验段的优点进行了结合，同时规避不足，降低外部条件对风洞声学试验的干扰，同时提升风洞试验效率。目前，国内的风洞建设正朝着更加前沿的空气动力学领域开进，隔气透声型风洞试验段对于提升相关风洞的试验能力，拓宽试验风速范围，降低能耗和背影噪声，都有着很大的帮助。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔气透声型风洞试验段，其特征在于，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结构单元包括风洞试验段腔体，所述风洞试验段腔体的腔壁为风洞试验段壁板，所述风洞试验段腔体的两端分别设有用于与其他结构单元对接的连接件，风洞试验段壁板为透声纤维布。2.一种隔气透声型风洞试验段，其特征在于，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结构单元包括风洞试验段腔体，所述风洞试验段腔体的腔壁为风洞试验段壁板，所述风洞试验段腔体的两端分别设有用于与其他结构单元对接的连接件，风洞试验段壁板包括透声纤维布和框架，所述透声纤维布固定在所述框架上。3.一种隔气透声型风洞试验段，其特征在于，所述风洞试验段包括：至少一个结构单元，当所述风洞试验段包括多个所述结构单元时，多个所述结构单元依次连接，其中，所述结...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕金磊，王宁，吴巍，余永生，陈钦，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：