Разработка звукопоглощающих элементов из материала МР для газотурбинных двигателей

• Автор: Сафин, Артур Ильгизарович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Анализ основных направлений снижения шума ГТД

1.1 Анализ основных источников шума газотурбинных двигателей

1.2 Анализ основных методов снижения уровня шума ГТД

1.3 Анализ эффективности звукопоглощающих конструкций (ЗПК)

1.4 Классификация пористых звукопоглощающих материалов

1.5 Анализ математических моделей пористых материалов

2 Разработка математической модели акустических характеристик уп- 33 ругопористого материала МР

2.1 Математическая модель сопротивления продуванию упругопо-

ристого материала МР
2.2 Математическая модель акустических характеристик упругопо-
ристого материала МР
3 Модернизация экспериментальной установки и экспериментальные
исследования модельных образцов упругопористого материала МР
3.1 Модернизация экспериментальной установки для измерения
коэффициента звукопоглощения
3.2 Результаты исследований образцов из материала МР, изготов-
ленных по технологии дозирования по весу вытянутой проволочной спирали
3.3 Результаты исследований материала МР, полученного с ис-
пользованием зиговки исходной проволоки
3.4 Сравнение теоретических и экспериментальных значений ко-
эффициента звукопоглощения упругопористого материала МР
3.5 Экспериментальное исследование влияния загрязняемости МР..
4 Экспериментальные исследования схем ЗПК с упругопористым материалам МР
4.1 Результаты экспериментальных исследований акустических характе-
ристик схем ЗПК с упругопористым материалом МР в импедансной трубе

4.2. Экспериментальные исследования акустических характеристик
схем ЗПК в канале методом двух реверберационных камер
4.3 Результаты экспериментального исследования схем ЗПК с уп-
ругопористым материалом МР в канале
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
Заключение
Приложение А
Приложение Б
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Одной из важных задач при создании ГТД является обеспечение норм международной организации гражданской авиации ИКАО по уровню шуму.
Шум самолетов строго регламентирован национальными стандартами и стандартами ИКАО. Требования к шуму самолетов имеют тенденцию к ужесточению. При этом основным источником шума самолета является ГТД. В связи с этим самым эффективным способом борьбы с шумом самолета является снижение шума ГТД.
На сегодняшний день существует два основных, применяемых в практике, способа борьбы с шумом ГТД. Первым способом является снижение шума непосредственно в источнике. Но это, как правило, приводит к ухудшению других характеристик ГТД, таких как КПД, ресурс, расход топлива и т.д. Второй способ -это снижение шума на путях его распространения путем использования звукопоглощающих конструкций (ЗПК).
Для снижения шума в ГТД широко используются резонансные ЗПК. Их недостатком является то, что они эффективны в достаточно узком частотном диапазоне. Такого недостатка лишены ЗПК, в которых в роли основного звукопоглощающего элемента выступают пористые материалы. Однако вопросы применения пористых звукопоглощающих элементов в условиях, характерных для ГТД и ЭУ, в настоящее время изучены недостаточно. Поэтому работа, направленная на разработку и исследование особенностей применения и свойств пористых звукопоглощающих элементов в конструкциях ЗПК, эффективных в широком диапазоне частот, является актуальной задачей.
Степень разработанности темы. Вопросам снижения шума ГТД посвящены работы Мунина А.Г., Загузова И.С., Кузнецова Н.Д., Копьева В.Ф., Данцыга А.Я., Гутина Л.Я., Шипова P.A., Халецкого Ю.Д., Старобинского Р.Н., Bernard J.P., Heidelberg L.G., Smith М., Meiling Т.Н., Daak P.E. и др. В них освещены вопросы снижения уровня шума ГТД на базе использования сотовых звукопоглощающих конструкций. Однако отсутствуют рекомендации по расширению частотного диа-

Объемная
Рисунок 2.2 - Метод определения сопротивления продуванию постоянным потоком воздуха
Таблица 2.1 - Значения удельного сопротивления продуванию
МР Измерение акустическим методом (КПа-с/м2) Измерение в постоянном потоке (КПа-с/м2)
77= 0,6; сіц— 0,2 мм 31,5
77= 0,8; <7д = 0,2- мм 2,94 2,
П= 0,6; <7л = 0,12- мм 70
77= 0,8; <7д = 0,12- мм 8,5 9,
Примечание. П - пористость образца, под которой понимается характеристика материала, совокупная мера размеров и количества пор в твёрдом теле,с1п - диаметр проволоки, из которой изготовлены образцы.
Имеется расхождение результатов измерения акустическим методом и в постоянном потоке, это связано с использованием различных средств измерения давления. В потоке измерялось давление менее точными датчиками это связано с более высоким значением давлениями по сравнению с акустическим методом. Использования более точных датчиков давления в акустическом методе считается