3. Выходные устройства. Основные принципы снижения шума.
1. Раздробление струи на несколько струй меньшего размера, что приводит к повышению частоты звуковых колебаний и, вследствие этого, к более быстрому рассеиванию шума в воздухе.
Ускорение смешения струи с окружающим воздухом на участке высоких скоростей путем ввода в пограничный слой струи воздуха, имеющего малую скорость.
Снижение скорости струи на некоторых режимах, например при заходе на посадку, путем использования регулируемых элементов двигателя.
Шумоглушитель на выходе из двигателя, основанный на принципе раздробления струй газа показан на рис. 5.10. В этой конструкции струя раздробляется на 10 отдельных струй. Недостаток подобных устройств заключается в том, что они, создавая дополнительное сопротивление, отрицательно влияют на тягу двигателя и тогда, когда шумоглушение не обязательно. В результате теряется 2-4% тяги и на 2-3% увеличивается масса двигателя.
1 2 3 4 5 6 7
б)
Рис. 5.10. Схема шумоглушителя убирающегося типа, установленного в уширяющемся эжекторном сопле:
а - взлетный режим (лопатки шумоглушения введены в поток);
б - сверхзвуковой полет (лопатки шумоглушения убраны в стенки сопла, будучи повернуты на 90º в поперечном направлении);
1 - горячий газ; 2 - створки третичного воздуха; 3 - третичный воздух; 4 - сужающейся части сопла; 5 - полые шумоглушащие лопатки треугольного поперечного сечения; 6 - воздух, вводимый в поток через лопатки шумоглушения; 7 - створки уширяющейся части сопла; 8 - вторичный воздух; 9 - лопатки шумоглушения в убранном положении
Для уменьшения потерь тяги желательно такое устройство шумоглушителя, которое не ухудшало бы рабочий процесс на режимах, не требующих шумоглушения. Обычно звукоизоляция на самолете позволяет снизить до допустимого уровень шума внутри самолета, а в полете на большой высоте шум рассеивается прежде, чем достигает поверхности земли. Поэтому основной проблемой является шумоглушение на аэродроме и вблизи него, т.е. требуется шумоглушащее устройство, включаемое только в этих условиях.
Уменьшение шума струи газа достигается введением в ее пограничный слой струй воздуха малой скорости через полые коробчатые лопатки 5 треугольного поперечного сечения. На обычных режимах они убраны в стенки сопла и не препятствуют течению газа. В режиме шумоглушения лопатки с помощью пневмомеханического устройства выдвигаются в поток и занимают радиальное положение, вводя через внутренние каналы воздух в периферийные участки струи газа. Совместное действие вводимого воздуха и аэродинамического следа за лопатками ускоряет перемешивание газа с воздухом в зоне высоких скоростей и уменьшает поверхность участка интенсивного излучения шума.
В ТРДД с большой степенью двухконтурности т существенным источником шума является вентилятор. Для уменьшения уровня шума вентилятор в таких двигателях выполняется без входного направляющего аппарата, хотя это усложняет получение высокого КПД вентилятора. Для еще большего снижения шума применяют шумопоглощающую облицовку во входных и выходных каналах.
Билет 12