[發明專利]花瓣型降噪尾噴管

在審

• 申請號: 201810898329.2
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108894892A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 黃新春;陳麒好;陳玉春;馮魯文
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F02K1/46
• 分類號: F02K1/46;F02K1/82
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發明公開了一種花瓣型降噪尾噴管，用于解決現有尾噴管噪聲大的技術問題。技術方案是包括中心尾椎體，還包括內涵道、外涵道、外殼體和花瓣型外殼。所述的中心尾椎體位于尾噴管的中心位置，花瓣型外殼與中心尾椎體之間形成內涵道，外殼體與花瓣型外殼之間形成外涵道，內涵道和外涵道組成排氣混合器，在內涵道、外涵道和花瓣型外殼的壁面上附著有蜂窩型吸音襯墊。本發明利用排氣混合器實現內外涵道氣流的內部混合，在排氣口利用花瓣型殼體的曲面加快排氣與外界空氣混合速度，可降低3分貝的噪聲。

技術領域

本發明涉及一種尾噴管，特別是涉及一種花瓣型降噪尾噴管。

背景技術

尾噴管是噴氣式飛機的渦噴發動機的組成部分之一，主要作用是將噴氣式飛機燃油燃燒后的產物如二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、未完全燃燒的小分子烴類物質噴射出去，起到排廢氣的作用，同時也利用噴射時空氣產生的反作用力來推動飛機。當發動機排氣時，速度和頻率都不穩定的氣流產生了噪音。噪聲分為內部噪聲和外部噪聲兩大類。內部噪聲主要由風扇、壓氣機和渦輪工作時產生，外部噪聲是高速排氣流與周圍大氣混合時，由于大的速度差產生的強烈紊流帶來的。而發動機最主要的噪聲也來自于高速排氣氣流帶來的排氣噪聲，因為現代發動機燃氣從尾噴管射出的速度高達500-550m/s，在大流量比的渦扇發動機中，由外涵風扇排出的大量氣流與外界空氣的速度差也很大,兩者混合時將引起速度和壓力的強烈波動，從而產生聲波。而且，兩者混合時引起的強烈紊流,其相互位移的剪力會大大增加氣流的渦流和音響，在排氣口附近產生小渦流引起高頻噪聲,在排氣流后部大的渦流產生低頻噪聲。如果能減少排氣流和大氣之間的速度差和紊流位移的剪力,則可降低排氣噪聲。因此，燃氣渦輪發動機的消音問題主要是降低排氣噪聲。實驗證明,噪聲強度與排氣速度的8次方成正比。由此可知，降低排氣的速度是最有效的消音辦法。而且，不能隨便降低排出氣流的速度，否則將會影響整臺發動機的性能。

文獻“授權公告號是CN205908347U的中國實用新型專利”公開了一種LNG發動機排氣尾噴管，該尾噴管的內腔設計成雙曲面結構，它具有流場加速作用，當LNG發動機活塞后腔的空氣進入燃燒腔時，氣流通過尾噴管雙曲面徑部時流速加快，促進缸內廢氣快速排盡，減小高溫氧化性氣體的腐蝕與熱應力作用，即保證了LNG發動機工作的可靠性，又能延長其使用年限。其優點是整機結構可靠性高，能耐受高溫氣體、減小高溫氧化性氣體的腐蝕與熱應力作用,使用壽命長；但是其工作過程噪聲較大。

發明內容

為了克服現有尾噴管噪聲大的不足，本發明提供一種花瓣型降噪尾噴管。該尾噴管包括中心尾椎體，還包括內涵道、外涵道、外殼體和花瓣型外殼。所述的中心尾椎體位于尾噴管的中心位置，花瓣型外殼與中心尾椎體之間形成內涵道，外殼體與花瓣型外殼之間形成外涵道，內涵道和外涵道組成排氣混合器，在內涵道、外涵道和花瓣型外殼的壁面上附著有蜂窩型吸音襯墊。本發明利用排氣混合器實現內外涵道氣流的內部混合，在排氣口利用花瓣型殼體的曲面加快排氣與外界空氣混合速度，可降低3分貝的噪聲。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種花瓣型降噪尾噴管，包括中心尾椎體5，其特點是還包括內涵道1、外涵道2、外殼體3和花瓣型外殼4。所述的中心尾椎體5位于尾噴管的中心位置，花瓣型外殼4與中心尾椎體5之間形成內涵道1，外殼體3與花瓣型外殼4之間形成外涵道2，內涵道1和外涵道2組成排氣混合器8，在內涵道1、外涵道2和花瓣型外殼4的壁面上附著有蜂窩型吸音襯墊7。

所述蜂窩型吸音襯墊7由若干個蜂窩結構支架13與金屬底板14組合而成。

本發明的有益效果是：該尾噴管包括中心尾椎體，還包括內涵道、外涵道、外殼體和花瓣型外殼。所述的中心尾椎體位于尾噴管的中心位置，花瓣型外殼與中心尾椎體之間形成內涵道，外殼體與花瓣型外殼之間形成外涵道，內涵道和外涵道組成排氣混合器，在內涵道、外涵道和花瓣型外殼的壁面上附著有蜂窩型吸音襯墊。本發明利用排氣混合器實現內外涵道氣流的內部混合，在排氣口利用花瓣型殼體的曲面加快排氣與外界空氣混合速度，可降低3分貝的噪聲。