[发明专利]具有有源噪声控制的涡轮机测试台

说明书

本发明涉及用于涡轮机(4)的测试台(2)，包括：用于涡轮机(4)的安装区域(16)；有源系统(38)，用于衰减通过涡轮机(4)产生的噪声排放(40)。有源系统(38)包括衰减区域(42)，具有例如扬声器这样的器件(44)；第一麦克风(48)，置于涡轮机(4)的下游；和第二麦克风(50)，置于衰减区域(42)的下游。系统(38)基于从第一麦克风(48)和从第二麦克风(50)而来的测量结果来减少涡轮机波(40)。本发明还提出一种用于对在测试台(2)中进行测试的涡轮机(4)而来的噪声排放进行衰减的方法。

技术领域

本发明涉及涡轮机械测试台领域。更确切地说，本发明涉及用于配备有有源系统的涡轮喷气发动机的测试台，该有源系统用于对测试台以内和以外的噪声排放进行衰减。本发明的目的进一步是提供一种方法，用于对从涡轮喷气发动机测试台而来的噪声排放进行衰减。

背景技术

在飞机的设计、生产或维护期间涡轮喷气发动机的在特定的测试台中进行测试。这种测试台可以测试涡轮喷气发动机的实际性能，同时在该处获得测量结果。流率、温度和压力可在实际性能测试阶段在该处被具体测量。目前，在这些实际测试期间，涡轮喷气发动机发出超过140dB的声波。然而，常规被动排放消音器在低频率下是不足的，其中吸收剂涂层很高以至于实际上防止声学流动通过涂层。这些声波还会将测试台设备的物品激励进入振动且会对它们造成损坏。

进而，这些波传播到控制室和测试台以外，如此，声波会对环境造成破坏。噪声水平会极大地干扰周围或远距离房屋中的人。被涡轮喷气发动机的声学功率影响的区域会尤其巨大，特别是在大飞机的涡轮喷气发动机或甚至在通过再热运行的涡轮喷气发动机的情况下。

尽管已经针对不同环境开发了有源抵消技术，但是包括产生抵消波的常规的方法不能容易地解决从喷气发动机而来的排放或通道中的流动速度足够高以对正在接近的声音波浪的检测造成干扰的问题。而且，由于排气射流的温度、其紊流、和腐蚀气体的存在，排气射流的性能非常不利。

因此，对排气管道的直接检测和控制接口难以实施。进而，目前已知的有源声学衰减系统通过将抵消声音(其是所引入的不期望噪声的理想镜像)引入到渠道中来实现噪声衰减。这能对噪声源下游的噪声和沿上游方向传播的新的声波的引入进行抵消。然而，如果引入噪声源不吸收上游噪声，因为在噪声源和换能器之间没有有效的散耗部分，则在上游管道中会形成高水平的声能量。这会造成经过有源消音器部分的高声压，但是仅具有沿下游方向传播的噪声的很小降低。

在有源消音器领域，已知的是在容纳用于收集排气射流的管道的腔室中放置扬声器。扬声器围绕管道，且被促动以降低该处的声压。声音流动由此通过多孔壁增加，这又增加声能量在管道中的损耗。

文件WO95/19075A2公开了涡轮喷气发动机测试台。测试台具有排气部，该排气部具有在低频率上起作用的有源消音器。该消音器针对涡轮喷气发动机处理10到80Hz的频率。其包括被多孔层围绕的通道和在多孔层周围的几个环形腔室。几个麦克风连接到控制器，所述控制器对置于环形腔室中的扬声器进行控制。这种系统可以有效地降低排出到测试台以外的噪声水平。该装置在低频率下尤其高效。然而，其效率有限。

发明内容

技术问题

本发明的目标是解决现有技术中的至少一个问题。更确切地说，本发明的目标是改善用于衰减涡轮机测试台中噪声排放的有源系统的效率。本发明的进一步目标是增加涡轮机测试台的耐久性。本发明的进一步目标是提出简单的不太昂贵且可靠的方案。

技术方案

本发明的目的是用于涡轮机的测试台，测试台包括：用于涡轮机的安装区域；有源系统，用于衰减通过涡轮机排放的声波，有源系统包括置于涡轮机下游的第一麦克风，和用于通过能发出衰减声波的器件来衰减涡轮机波的区域；其特点是，有源系统还包括置于衰减区域下游的第二麦克风，有源系统配置为根据从第一麦克风和从第二麦克风而来的测量结果来衰减涡轮机波。