淺析消聲器在航空發(fā)動機(jī)試車臺上的應(yīng)用

賈慧

摘要：航空發(fā)動機(jī)作為航空設(shè)備重要的動力供應(yīng)，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中會涉及大量的氣流壓縮、燃料燃燒、機(jī)翼旋轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)，其運(yùn)行產(chǎn)生的噪音整體影響性偏大，必須要通過科學(xué)有效的消音手段對其進(jìn)行控制，減少對駕駛?cè)藛T的干擾，更好地實(shí)現(xiàn)冰吻飛行。詳細(xì)介紹消聲器材的主要分類，并詳細(xì)討論其在航空發(fā)動機(jī)試車臺中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：消聲器;航空發(fā)動機(jī);試車臺

引言：

在航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中由于存在大量的氣流壓縮與流動，會形成震動噪聲和摩擦噪音等不同類型的噪音，必須要參與運(yùn)用科學(xué)有效的方式進(jìn)行消聲處理。航空發(fā)動機(jī)的噪音從產(chǎn)生源頭上來分析存在著多源性的特點(diǎn)，噪音分貝值達(dá)到了120dB以上，屬于較為嚴(yán)重的噪聲污染問題。

一、消聲器材料的主要分類

不同類型的消聲器在原理和形式上存在一定的差別，在具體的應(yīng)用過程當(dāng)中還需要根據(jù)使用場所的限制條件進(jìn)行靈活處理，確保消聲器的應(yīng)用效果。第一，阻性消聲的方式是指通過對噪聲進(jìn)行吸收來減少其對環(huán)境產(chǎn)生的污染和影響，在利用這種原理制作消音器時需要應(yīng)用到許多疏松多孔的材料作為主要填充，使聲波在傳遞的過程當(dāng)中會和這些多孔材料發(fā)生摩擦從而達(dá)到強(qiáng)度衰減的目的。第二，抗性消聲的方式是指利用了同頻共振的原理，依靠共振腔來實(shí)現(xiàn)對聲波能量強(qiáng)度的有效衰減，使其在經(jīng)過了反射、干涉等波的變化過程當(dāng)中能夠達(dá)到更好的噪音消除效果[1]。第三，復(fù)合型的消聲器材在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，綜合了阻性和抗性兩種消聲原理，在消聲器的應(yīng)用效果上更佳，也常常用于航空發(fā)動機(jī)試車臺的噪音消除。

二、消聲器在試車臺中的具體應(yīng)用

（一）進(jìn)氣道的消聲

在航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行過程當(dāng)中會涉及較大的氣流運(yùn)轉(zhuǎn)，特別是對于螺旋式的航空設(shè)備，其氣到震動會隨著是車平臺當(dāng)中的管道設(shè)置而不斷向外輻射擴(kuò)散，導(dǎo)致了氣體摩擦噪音的擴(kuò)大，給實(shí)際的航空飛行和試車帶來了較大的影響性，需要針對進(jìn)氣道處的噪音問題進(jìn)行消聲處理。消聲器的安裝位置、數(shù)量等都會直接影響吸音效果，在發(fā)動機(jī)運(yùn)行的過程當(dāng)中可以選擇把消聲器放置在進(jìn)氣道的兩側(cè)，對其形成一個包裹式的吸音處理，同時也能有效減少進(jìn)氣道本身由于震動而帶來的噪音問題[2]。由于進(jìn)氣道摩擦而產(chǎn)生的噪音，在音量的強(qiáng)度和輻射上存在一定的不確定性，無法精確地實(shí)現(xiàn)同頻共振來消除噪音，而吸收的方式和近期到的噪音問題具有更強(qiáng)的適配性。在利用消音器對進(jìn)氣道進(jìn)行處理的過程當(dāng)中，還可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的移動式消音器來實(shí)現(xiàn)噪音控制，更適合使用在一些試車平臺范圍較大的區(qū)域內(nèi)。在進(jìn)氣道的消聲處理過程當(dāng)中還可以從噪聲產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行分析，通過科學(xué)調(diào)節(jié)氣流的通量、壓強(qiáng)等參數(shù)來減少因摩擦產(chǎn)生的噪音大小。

（二）試車間的消聲

在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中產(chǎn)生的試車噪音主要是由于零件設(shè)備振動而引發(fā)的，特別是有氣流高速流動的過程當(dāng)中會造成發(fā)動機(jī)葉輪片的強(qiáng)烈震動，高速流動的氣流在進(jìn)行隱射噴射的過程當(dāng)中產(chǎn)生的噪音分貝更大，屬于發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的次生噪聲，且整體噪聲頻率更高。在控制高頻噪音的過程當(dāng)中，可以利用固定頻率的吸收板進(jìn)行有針對性的處理，通過共振槍的折反射處理將這些高頻噪音控制在一定限度范圍之內(nèi)，增加了噪音傳輸過程當(dāng)中的帶寬，更有利于后續(xù)對其進(jìn)行吸收處理[3]。在試車間內(nèi)的噪音處理外墻中都填充了大量的玻璃棉作為吸音載體，通過抗性和阻性兩種消音原理的綜合應(yīng)用，能夠更好的對抗在發(fā)動機(jī)試車過程當(dāng)中產(chǎn)生的各類噪聲污染問題，形成了更適宜的恒靜工作環(huán)境。

三、消聲器在排氣塔中的具體應(yīng)用

（一）噪音基本類型

在航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行排氣的過程當(dāng)中會產(chǎn)生不同類型的噪聲污染，根據(jù)其頻率差異可以分為中低頻和高頻兩種類型。中低頻的排氣噪音主要是由于氣體流動過程當(dāng)中從試車臺向外傳遞輻射而引發(fā)的次生噪聲，盡管其噪音的頻率值不高，但整體的傳播帶寬更為寬泛，且存在著一定的隨機(jī)性因素。高頻率的噪音主要是由于渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動和噴射而引發(fā)的，這是排氣塔內(nèi)的主要噪聲源，噪音的分貝值也明顯更高。

（二）開孔擴(kuò)壓消聲

排氣塔的消聲處理的基本原理是指，通過增加排氣口的孔徑大小促使大量的氣流能夠更加順暢地通過，能夠有效降低排氣塔內(nèi)氣壓的目的，減少了氣體和排氣塔壁之間的摩擦作用，從而更好地抑制了噪音的產(chǎn)生。在使用開孔擴(kuò)壓的過程中不能隨意安裝使用，而是要經(jīng)過技術(shù)人員的測算分析后確定具體的開孔尺寸和相關(guān)參數(shù)，避免影響了排氣塔的正常運(yùn)行。在使用開孔擴(kuò)壓器的過程中，可以更好地抑制變頻式的摩擦噪音問題，特別是對于多種噪音源產(chǎn)生的多頻次噪聲能夠進(jìn)行有效處理，在抑制的噪聲帶寬參數(shù)上更具優(yōu)勢性。

（三）排氣處理消聲

排氣消聲的原理是通過在排氣塔內(nèi)設(shè)置形制更加復(fù)雜的氣流通道來延長其排出的路徑，特別是一些曲折的迷宮式氣道在傳統(tǒng)的排氣處理過程中有廣泛的應(yīng)用。增加氣道路徑盡管可以減少氣流產(chǎn)生的摩擦與振動噪聲，但是由于孔徑減小的原因，很容易出現(xiàn)排氣不暢的問題，影響了排氣塔的正常工作，在實(shí)踐當(dāng)中逐步被討論。新式的排氣消音處理模式將排氣塔內(nèi)部的曲折通道進(jìn)行的改良，應(yīng)用直流式的排氣結(jié)構(gòu)有效控制了氣道的流阻上漲問題，在塔的內(nèi)部使用了磚混的結(jié)構(gòu)為多層消聲器的安裝搭建了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使用了組合化的擴(kuò)張消聲器來達(dá)到更好的吸音效果[4]。這種直流式的排氣吸音能夠有效避免氣流和吸引設(shè)備之間的碰撞作用，而是使其在磚混的通道內(nèi)不斷經(jīng)過膨脹減壓的作用以控制氣體的動能，進(jìn)一步優(yōu)化了排氣塔的吸音處理效果。

四、結(jié)束語

總之，在航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生的噪音存在著頻率高、分貝大的問題，必須要通過有效的消聲處理方式對其進(jìn)行合理控制，避免對航空設(shè)備的其他正常運(yùn)行帶來影響性?？剐韵暫妥栊韵曉趹?yīng)用的原理和形式上存在一定差異，必須要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行詳細(xì)分析，更好地提升消聲器的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

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