[发明专利]一种可作为独立消声室使用的声学风洞

说明书

一种可作为独立消声室使用的声学风洞，是将声学风洞消声室内的喷口和收集口设计成可拆卸式的结构，另外在可拆卸式喷口和收集口接口部位安装移动式隔声和吸声结构，就能实现声学风洞和独立消声室之间的转换。具体包括：固定式收缩段和可拆卸式喷口、固定式扩散段和可拆卸式收集口、喷口填补用移动式隔声和吸声结构、收集口填补用移动式隔声和吸声结构、可拆卸式支架、螺栓等安装紧固件。作为声学风洞使用时，安装喷口、收集口及其支架，就可以实现声学风洞的功能；作为独立消声室使用时，拆除喷口、收集口及其支架，安装喷口、收集口填补用移动式隔声和吸声结构，就可以实现独立消声室的功能。

一、技术领域

本发明涉及一种风洞的设计，具体涉及一种声学风洞的设计。

二、背景技术

风洞(wind tunnel)是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在航海、交通运输、房屋建筑、风能利用等领域更是不可或缺的。声学风洞(亦称为消声风洞)是用于气动-声学试验的特殊风洞设施，通过降低风洞试验段的背景噪声，用于气动环境条件下开展声学试验，可同时测量空气动力学参数和声学参数。声学风洞的基本型式分为回流式(闭口式)和直流式(开口式)两种。风洞声学试验是开展气动噪声产生机理研究的重要手段，也是验证气动降噪优化设计最直接、有效的方法。气动声学试验最主要的目的是精确地测定出气动噪声源产生的区域，并测得声音的频谱和声音的强度(如声压级)的空间分布，为噪声控制和降噪处理提供技术支持。

声学风洞从结构形式上看是气动风洞与消声室的结合，以气动风洞为主体。声学风洞具有设计难度大、建设成本高的特点，而且功能相对单一，主要是用于气动声学的试验，也可以开展部分空气动力学的试验研究，但不能作为单独的消声室使用，不能进行设备振动噪声、声学元器件等只能在消声室中开展的试验。虽然声学风洞的声学测试段从形式来看与消声室相差不大，四周墙面上都有吸声材料，吸声方面的指标要求与消声室无异，但是由于具有风洞的进口段、扩散段，而这两部分的存在破坏了其声学测试段的封闭性，造成其与消声室的不同，限制了声学风洞功能的拓展。本发明针对这一情况，设计了一种可作为独立消声室使用的声学风洞，在保持声学风洞各项指标要求，实现声学风洞各项功能的基础上，只需要改变风洞进口段和扩散段，增加必要的填补用吸声结构，就能将声学风洞转变成独立的消声室，实现消声室的各项功能，拓展了声学风洞的功用，实现了更高的投入产出比。特别是对于舰船声隐身技术领域，这种形式的声学风洞能够涵盖该研究领域内，包括：机械设备振动噪声、流噪声、螺旋桨噪声三大噪声源方面的试验测试，节省了独立消声室的建设成本，能够以较小的投入完全满足舰船声隐身技术领域的试验研究需要。

三、发明内容

为拓展声学风洞的功能，本发明设计了一种可作为独立消声室使用的声学风洞，主要用于实现声学风洞和消声室的两种功能，如图1所示。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：将声学风洞消声室内的喷口和收集口设计成可拆卸式的结构，另外在可拆卸式喷口和收集口接口部位安装移动式隔声和吸声结构，就能实现声学风洞和独立消声室之间的转换。具体包括：固定式收缩段和可拆卸式喷口、固定式扩散段和可拆卸式收集口、喷口填补用移动式隔声和吸声结构、收集口填补用移动式隔声和吸声结构、可拆卸式支架、螺栓等安装紧固件。作为声学风洞使用时，安装喷口、收集口及其支架，就可以实现声学风洞的功能；作为独立消声室使用时，拆除喷口、收集口及其支架，安装喷口、收集口填补用移动式隔声和吸声结构，就可以实现独立消声室的功能。