[发明专利]具有挡板的排气消音器

说明书

技术领域

本发明涉及噪音抑制系统。具体地，本发明涉及用于诸如飞机辅助动力单元（APU）之类的气体涡轮机的噪音抑制系统。

背景技术

大型商用飞机通常包括位于飞机尾部内的机载APU，用于为飞机中的多个系统提供电力和压缩空气。当飞机在地面上时，飞机的主推进发动机停机，APU为多种系统提供主要动力源并且充当主发动机启动器。APU也可在飞行操作期间为各种系统提供动力。

尤其对于商用客机而言，航空业广泛地要求将涡轮机产生的噪音水平保持在所限定的界限之下。这对于飞机的地勤站尤为重要，在那里，地勤人员装载和携载行李并为飞机提供燃料。因此，当飞机在地面上时，希望将APU的噪音最小化。

一种用于衰减APU的排气噪音的技术涉及将排气消音器直接放置在APU排气扩散器的下游。这允许排气消音器在燃烧气体离开排气扩散器时衰减燃烧气体的噪音。排气消音器通常直接放置在APU排气扩散器的下游以最小化APU的总轴向长度。然而，燃烧气体以高速离开APU，并且在排气扩散器下游产生湍流混合物。湍流混合物在排气扩散器下游产生显著量的附加噪音。

为了解决该问题，通常增加排气消音器的尺寸，并由此增加APU壳体结构的尺寸，从而抑制在排气扩散器下游产生的噪音。然而，这种解决方案令人失望地增加了飞机尾部的总体尺寸和重量。

发明内容

一种排气消音器组件包括排气导管和排气消音器。排气消音器围绕排气导管设置并且具有多个实心挡板和至少一个穿孔挡板。排气消音器组件设置在辅助动力单元的下游并且至少部分地衰减由辅助动力单元的操作引起的燃烧气体的下游噪音。

附图说明

图1是飞机尾部的示意图，其包括用于机载APU的排气消音器组件。

图1A是图1的排气消音器组件的穿孔挡板的示意图。

图2是飞机尾部的示意图，其包括用于机载APU的替代的排气消音器组件。

图2A是图2的排气消音器组件的局部穿孔挡板和轴向挡板的示意图。

图2B是局部穿孔挡板和轴向挡板的另一实施例的示意图。

具体实施方式

图1是飞机尾部10A的示意图，其包括外部结构12A和APU舱室14A。APU舱室14A是外部结构12A内的隔室，其容纳了APU 16A、喷射器18A、排气消音器20A和排气导管22A。排气消音器20A包括实心挡板24a、24b、24c、24d、24e和24f以及至少一个穿孔挡板26。实心挡板24a、24b、24c、24d、24e和24f一起形成了多个调节腔室28a、28b、28c、28d和28e。

APU舱室14A在其内容纳了APU 16A。喷射器18A布置在APU 16A的下游并且与APU 16A流体连通。喷射器18A是一种气流系统，其围绕APU 16A的排气扩散器部分的至少一部分环状地延伸。喷射器18A轴向地延伸以连接到排气导管22A并与排气导管22A连通。排气消音器20A围绕排气导管22A环状地设置且在一些情况中围绕喷射器18A环状地设置，并且构造成衰减APU 16A的噪音。更具体地，排气消音器20A具有一批实心挡板24a、24b、24c、24d、24e和24f，所述实心挡板24a、24b、24c、24d、24e和24f彼此轴向地间隔开并且围绕喷射器18A和排气导管22A环状地延伸以形成调节腔室28a、28b、28c、28d和28e来衰减APU 16A的燃烧气体所造成的噪音。如图1所示，实心挡板24a、24b、24c、24d、24e和24f以及第一穿孔挡板26围绕排气导管22A大致径向地延伸到外部结构12A。

在图1所示的实施例中，穿孔挡板26在第一实心挡板24a的下游连接到排气导管22A且围绕排气导管22A环状地延伸，并且设置在第二实心挡板24b的上游。穿孔挡板26具有从中延伸穿过的多个孔，以允许某个频率的声音从中穿过。第一实心挡板24a和第二实心挡板24b一起连接到排气导管22A并形成第一调节腔室28a，第一穿孔挡板26设置在第一调节腔室28a内。类似地，第二实心挡板24b和第三实心挡板24c在第一调节腔室28a的轴向下游形成第二调节腔室28b。第三实心挡板24c和第四实心挡板24d在第二调节腔室28b的下游形成第三调节腔室28c。第四调节腔室28d和第五调节腔室28e分别由实心挡板24d、24e和24f以类似方式形成。