[发明专利]一种基于柔性水幕的噪声吸收导流装置

说明书

本发明涉及发动机降噪装置，具体涉及一种基于柔性水幕的噪声吸收导流装置。克服传统降噪方法存在成本高的问题，装置包括导流防护筒、环形水幕射流水环和锥形水幕射流水环；导流防护筒为筒状结构位于喷管下游；环形水幕射流水环与锥形水幕射流水环均为中空的环形结构；环形水幕射流水环安装于导流防护筒的远喷管端，锥形水幕射流水环安装于导流防护筒的近喷管端；环形水幕射流水环及锥形水幕射流水环管路连通；锥形水幕射流水环上沿周向开有至少一排喷水孔，射流水沿至少一排喷水孔喷出，喷水孔轴线与发动机轴线呈30°‑85°；环形水幕射流水环上沿周向开有至少一排喷水孔，射流水沿至少一排喷水孔喷出形成环形水幕，喷水方向沿发动机喷管的燃气流方向。

技术领域

本发明涉及一种发动机降噪装置，具体涉及一种基于柔性水幕的噪声吸收导流装置。

背景技术

火箭发动机试验会产生巨大的噪声，会对地面试验设备设施造成巨大伤害，必须加以抑制。发动机试验降噪传统方法是利用封闭式导流槽对噪声进行抑制，投资巨大，使得降噪成本很高。

发明内容

为了克服传统降噪方法存在成本高的问题，本发明提出一种高压射流水幕式发动机试验噪声吸收装置，利用射流水幕与燃气的掺混作用降低发动机试验的噪声。

本发明的技术方案是提供一种基于柔性水幕的噪声吸收导流装置，其特殊之处在于：包括导流防护筒、环形水幕射流水环和锥形水幕射流水环；

导流防护筒为筒状结构与火箭发动机喷管同轴，且位于喷管下游；环形水幕射流水环与锥形水幕射流水环均为中空的环形结构；

环形水幕射流水环安装于导流防护筒的远喷管端，锥形水幕射流水环安装于导流防护筒的近喷管端；环形水幕射流水环及锥形水幕射流水环管路连通，为环形水幕射流水环及锥形水幕射流水环提供射流水；

锥形水幕射流水环上沿周向开有至少一排喷水孔，射流水沿至少一排喷水孔喷出，喷水孔轴线与发动机轴线呈30°-85°；射流水形成锥形水幕，水迅速汽化，改变火箭发动机射流流场的结构并消除燃气内部的噪声，对发动机喷管的燃气流形成第一道降噪；

环形水幕射流水环上沿周向开有至少一排喷水孔，射流水沿至少一排喷水孔喷出形成环形水幕，喷水方向沿发动机喷管的燃气流方向，水迅速汽化，改变火箭发动机射流流场的结构并消除燃气外缘与空气产生的噪声，对发动机喷管的燃气流形成第二道降噪。发动机喷管的燃气流噪声，依次通过第一道降噪、导流防护筒的声能阻尼及第二道降噪，实现降噪。

进一步地，为了确保形成需求厚度的水幕，锥形水幕射流水环上的喷水孔孔径为0.1-1.5mm，孔与孔之间周向间距为5-50mm；

环形水幕射流水环上的喷水孔孔径为0.1-1.5mm，孔与孔之间周向间距为5-50mm。

进一步地，为了对防护筒表面进行冷却，导流防护筒的外壁面轴向均布若干条冷却水管路，冷却水管路与导流防护筒长度一致，冷却水管路上开有喷水孔，孔径为1-5mm，孔与孔之间间距为5-50mm，供水管路为冷却水管路供水，在导流防护筒外表面形成冷却水膜，厚度≥1mm。

进一步地，为了更有效的降低燃气噪声的同时符合大型工业装置设施的火灾热辐射破坏标准，锥形水幕与环形水幕的厚度均≥0.1mm，射流水速均≥10m/s。

进一步地，该导流装置还包括设置在喷水孔处的不锈钢万向柱形喷嘴。

进一步地，发动机喷管的燃气流摇摆时，环形水幕距火焰距离为200mm-350mm。

本发明的有益效果是：