[发明专利]多层声处理板

说明书

技术领域

本发明涉及所谓的“被动”声处理的一般领域。

本发明的应用领域特别是——但并非仅仅是——航空涡轮发动机上的应用。

背景技术

被动声处理板的使用在航空领域非常普遍，为的是降低来自涡轮发动机的噪声排放。例如，在双转子旁路式涡轮喷气发动机上，这种板可以布置在围绕涡轮喷气发动机的短舱的内表面上，而且也可布置其主外壳的外表面上。

从声学的角度来讲，被动声处理板一般由蜂窝多孔状结构构成，覆盖着薄薄一层多孔层，其作用是气流通道的壁板，并在其另一侧上由一个反射层来封闭(又称之为后续蒙皮)。可提供带中间多孔层的更复杂的声处理板，插装在蜂窝状结构层之间，从而在更宽频率范围上延伸衰减。本发明特别应用到称之为“多层”板的声处理板上。

人们都知道，当声能传播的螺线声模式为高阶模式时，声衰减会更有效。这些声工作模式会在管道内停留较长时间，它们提供的能量更靠近所述壁，从而有利于通过布置在短舱或涡轮喷气发动机壁上的面板而便于其能量消耗。此外，声处理板的声衰减会以比较线性方式变化，直到某种处理长度，超过该长度时，声衰减的增加则会缓慢得多。这种特性可通过源声特性变化来说明，声源的声音会随着其穿过面板传播，在高阶声模式时，会变得越来越弱。因为声衰减取决于出现的是哪种声模式，为传输剩余声能量而使用的许多低阶声模式则意味着，面板的吸收效率较小。可惜的是，目前使用的声处理板并不能满足这两项要求。

发明内容

为此，本发明的一个主要目的是，通过作用于声源的特性，提出增加特定处理表面区域的声处理效率以解决这些缺陷。

该目的可以通过多层声处理板得以实现，所述板包括夹在多孔蒙皮和中间蒙皮之间的第一蜂窝状结构芯子；和夹在中间蒙皮和后续蒙皮之间的第二蜂窝状结构芯子，其中，在根据本发明的声处理板中，多孔蒙皮包括至少一对高孔隙率区，穿孔率大于多孔蒙皮的其余部分，并由进气区和排气区构成，进气区和排气区彼此纵向等距隔开，该特定的一对高孔隙率区通过第一蜂窝结构芯子和中间蒙皮与声波流动通路的两端相沟通，所述声波流动通路布置在第二蜂窝状结构芯子内。

高孔隙率区在面板多孔蒙皮上的使用可在较小区域内建立较大的阻抗不连续性，从而使得低阶声模式的一部分能量传输到高阶声模式，更容易实现声学衰减。除了转换声模式的这种作用外，特别是宽带噪声，因为本发明的声处理板带有声波流动通路，所以，其还可以对通过进气区而截获的一小部分声波路径进行修正，目的是经由再下游的排气区反相地再次注入。这可增强对应于涡轮喷气发动机工作范围的棘手频率的衰减。于是，对于特定表面区域来讲，可以显著地增加声处理板的效率。

该特定对的高孔隙率区可以经由穿过第一蜂窝状结构芯子和中间蒙皮的凹槽(well)来实现与声波流动通路的沟通。

在另一种实施方式中，该特定对的高孔隙率区可经由穿过第一蜂窝状结构芯子的凹槽和经由通过中间蒙皮构成的多个孔眼来实现与声波流动通路的沟通。

在另一个不同实施方式中个，该特定对的高孔隙率区可通过第一蜂窝状结构芯子的腔室之间构成的通道和通过中间蒙皮构成的多个孔眼来实现与声波流动通路的沟通。

优选地，覆盖声波流动通道的中间蒙皮的区域是连续的。

声波流动通道可以通过由第二蜂窝状结构芯的壁侧向构成的狭长区域构成。或者，声波流动通道可以由第二蜂窝状结构芯子的一排毗邻的腔室构成，所述腔室通过多孔壁而彼此相通。

优选地，多孔蒙皮带有多对高孔隙率区，彼此横向隔开。在这种情况下，进气区和排气区就在相对于面板大体横向的方向上对准。

本发明还提供了一种涡轮喷气发动机短舱，在其内表面上，包括至少一个上述的声处理板。然后，优选地，声处理板的多孔蒙皮与冷气流通道相接触，所述冷气流流道由短舱内表面在外部确定。

本发明还提供了一种涡轮喷气发动机，在其外表面上，包括至少一个上述的声处理板。然后，优选地，声处理板的多孔蒙皮与冷气流通道相接触，所述冷气流流道由涡轮喷气发动机的外表面在内部确定。

通过参照附图给出的如下说明，本发明的其它特性和优点会显现出来，附图所示实施例并不是限定性的。

附图说明

图1为涡轮喷气发动机的纵向剖面图，所示其短舱上装有本发明的声处理板；

图2为本发明多层声处理板的较大比例的剖面图；

图3A到3C为沿声处理板厚度方向的剖面图，所示板构成了本发明几种不同的实施例；

图4A和4B为声处理板的示意图，构成本发明不同实施例，所示为从流体通道一侧看去；以及