Результат интеллектуальной деятельности: Заглушенная камера для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД

Изобретение относится к измерительной технике, а в частности для проведения оптико-акустических и газодинамических измерений в помещении, для создания свободного звукового поля в помещении, при продувке моделей элементов авиационных ГТД.

Известна акустическая заглушенная камера (патент RU 2387761, МПК E04B 1/82, подана заявка: 2008-12-22, дата публ.: 27.04.2010), имеющая ограниченный поверхностями корпуса объем и звукопоглощающее покрытие из слоя стекловаты, закрепленное с помощью металлической сетки, воздушного зазора, образующего со звукопоглощающим покрытием резонансный звукопоглотитель, и звукопоглощающих призматических элементов, расположенных с внутренней стороны звукопоглощающего покрытия. Звукопоглощающие элементы расположены под углом 10-45 градусов к поверхности звукопоглощающего покрытия и образуют с ним каналы, открытые навстречу направлению распространения акустических волн. Изобретение относится к акустическим измерениям. Технический результат: уменьшение размеров и стоимости акустической заглушенной камеры за счет уменьшения толщины звукопоглощающей конструкции.

Известно устройство заглушенной камеры для акустических измерений шумов (патент RU 2027160, G01M 15/00, G01K 1/16, 4784248/06 16.01.1990, дата публ. 20.01.1995), ближайшее по технической сущности и принятое за прототип, содержащее корпус, внутренняя полость которого покрыта звукопоглощающим материалом с установленным зазором относительно его стен, подводящую газовую магистраль с входным и выходным патрубками. В полости расположены микрофоны регистрирующей аппаратуры. Выходной патрубок снабжен регуляторами расхода. Однако известное устройство имеет сложную и ненадежную громоздкую конструкцию, а также недостаточную достоверность получаемой информации.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение является: проведение оптико-акустических и газодинамических измерений в помещении, для создания свободного звукового поля, при продувке моделей элементов конструкций авиационных двигателей и узлов планера.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение заключается в повышении надежности и достоверности получаемой при измерении информации.

Технический результат достигается тем, что в заглушенной камере для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД, содержащей корпус, внутри которого расположена камера с зазором относительно стенок корпуса, подводящую и отводящую магистрали, новым является то, что внутренняя сторона корпуса облицована сетчатым оптическим экраном, корпус со стороны входной магистрали имеет патрубок, снабженный напорным регулируемым вентилятором с регулируемой установкой углов, сообщенный с зазором между корпусом и камерой, на выходе газовой магистрали внутри камеры расположена оптическая сканирующая система регистрации акустических и газодинамических параметров, снабженная совмещенным датчиком полного, статического давления и температуры, на противоположной стороне корпуса имеется выходной патрубок, сообщенный с зазором между камерой и корпусом, содержащий вентилятор с регулируемой установкой углов, перед входом которого установлена оптическая система контроля газодинамических параметров, регулируемая заслонка с датчиком обратной связи и блоком управления, кроме того камера выполнена из пористого звукопоглощающего материала,

На фиг. 1 представлен продольный разрез заглушенной камеры.

Позиции: 1 - корпус; 2 - сетчатый оптический экран;, 3 - камера; 4 -входной патрубок; 5 - напорный регулируемый вентилятор; 6 - зазор между корпусом 1 и камерой 3; 7 - входная газовая магистраль; 8 - сопло; 9 - полость внутри камеры 3; 10 - оптическая сканирующая система; 11 - совмещенный датчик; 12 - выходной патрубок; 13 - выходной вентилятор; 14 - оптическая система контроля; 15 - регулируемая заслонка; 16 - датчик обратной связи; 17 - блок управления.

Заглушенная камера для акустических и газодинамических измерений шумов элементов конструкции авиационных ГТД, содержит корпус 1, внутренняя сторона которого облицована сетчатым оптическим экраном 2, камера 3 выполнена из пористого звукопоглощающего материала. Корпус 1 со стороны входной газовой магистрали 7 имеет патрубок 4, снабженный напорным регулируемым вентилятором 5 с регулируемой установкой углов, сообщенный с зазором 6 между корпусом 1 и камерой 3. Внутри камеры 9 на выходе газовой магистрали 7, имеющей сопло 8, расположена оптическая сканирующая система регистрации акустических и газодинамических параметров 10, которая снабжена совмещенным датчиком 11 полного, статического давления и температуры. На противоположной стороне корпуса 1 имеется выходной патрубок 12, сообщенный с зазором 6 между камерой 3 и корпусом 1. Внутри патрубка 12 установлен вентилятор 13 с регулируемой установкой углов, перед входом которого установлена оптическая система контроля газодинамических параметров 14, регулируемая заслонка 15 с датчиком обратной связи 16 и блоком управления 17.

Заглушенная камера работает следующим образом. По подводящей магистрали 7 подается рабочее тело - воздух, который проходит через сопло 8 во внутреннюю полость 9 камеры 3, при этом генерируется шум, который регистрируется оптической системой 10 и газодинамические параметры совмещенным датчиком 11. Рабочее тело из полости 9 отбирается по поверхности пористой камеры 3 в зазор 6 между пористой камерой 3 и корпусом 1. По данным с оптической системы 10 сигнал поступает на блок управления 17, по которому включается напорный вентилятор 5 во входном патрубке 4 и выходной вентилятор 13 в выходном патрубке 12. Контролируются газодинамические параметры на выходном вентиляторе 13 оптической системой 14. Задается и поддерживается необходимое давление во внутренней полости 9 камеры 3 и в зазоре 6 между камерой 3 и корпусом 1 для создания свободного звукового поля, что обеспечивает более точное измерение акустических и газодинамических параметров потока воздуха через исследуемую модель.

Таким образом, повышение надежности и достоверности измеренной информации достигается за счет совместной работы оптических систем 2 и 14, соединенных в единую сеть с датчиком обратной связи 11, что позволяет осуществлять контроль регистрации газодинамических параметров скорости и акустического давления воздуха в зазоре между корпусом 1 и камерой 3 с помощью оптического сетчатого экрана 2 и контроль расхода воздуха на выходе выходного патрубка 12.

На входе напорный вентилятор 5, а на выходе - выходной вентилятор 13, соединенные с оптическими системами 2 и 14 и с датчиком обратной связи 16 в общую сеть, через блок управления 17 регулируют заслонкой 15 и поддерживают давление в полости 9 камеры 3 и в зазоре 6 между корпусом 1 и камерой 3 для создания свободного звукового поля и условий, для более точного измерения оптических, акустических и газодинамических параметров в камере 3 при проведении испытаний элементов авиационного двигателя.