一种蜂窝器整流降噪装置的制作方法

本发明涉及实验空气动力学，尤其是涉及一种蜂窝器整流降噪装置。

背景技术：

1、在风洞中，为在喷管出口获得湍流度较低的均匀流动，降低风洞运行气流脉动，提高风洞流场品质，需要在上游面积较大的稳定段内布置一系列的整流装置，以使风洞上游产生的大尺度、非各向同性的旋涡在惯性力的作用下向小尺度旋涡转化，小尺度旋涡又在粘性耗散的作用下形成充分发展的湍流。

2、整流器是一种能将大尺度旋涡分割成小尺度涡的整流装置，一般由阻尼网和蜂窝器组成，由于整流器流场复杂，仿真难度大，新设计的整流器整流效果一般采用试验的方法评定，蜂窝器的结构以及其与阻尼网之间的相对布局对整流效果影响显著。

3、风洞高品质流场要求低噪声、低湍流度、气流偏斜角小于0.05°。未来设计湍流度低至0.05％、局部气流偏角小于±0.1°的高流场品质的低速及跨声速风洞都显得尤为重要。目前，对于大型暂冲式高速风洞现有蜂窝器主要采用六边形结构，当研究表明该结构尚无法满足降噪整流的综合需求。

4、鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种蜂窝器整流降噪装置，该装置拆卸安装方便，降噪频带宽，可承受较大冲击载荷。

2、本发明提供一种蜂窝器整流降噪装置，包括井字形支撑框架、开孔kagome蜂窝器整流组件、金属烧结丝网组件、导流片组件和定位块，所述井字形支撑框架可拆卸安装在风洞管道的横截面上，所述定位块焊接在所述井字形支撑框架每个网格的中部，用于定位所述开孔kagome蜂窝器整流组件；所述金属烧结丝网组件位于所述开孔kagome蜂窝器整流组件的前侧，所述导流片组件对称设置在所述井字形支撑框架的两侧。

3、作为本技术方案优选地，所述开孔kagome蜂窝器整流组件包括外格框和薄壁开孔kagome蜂窝器，所述外格框焊接在所述薄壁开孔kagome蜂窝器的外边缘，并与所述井字形支撑框架固定连接。

4、作为本技术方案优选地，所述薄壁开孔kagome蜂窝器的胞原由一个六边形和位于六边形周边的6个三角形组成；所述薄壁开孔kagome蜂窝器的壁面为开孔率为0-60％的耐低温防锈金属材料；所述薄壁开孔kagome蜂窝器的气流轴向长度与六边形内切圆的直径之比大于10；所述薄壁开孔kagome蜂窝器的每个面上沿气流方向均匀分布有多个圆孔，所述圆孔的孔径为六边形边长的0-60％，相邻所述圆孔的距离为圆孔直径的0.5-5倍。

5、作为本技术方案优选地，所述薄壁开孔kagome蜂窝器六边形对称面中间设置有一层多孔薄壁，所述多孔薄壁为开孔率为0-60％的耐低温防锈金属材料，或目数为10-300目的烧结丝网。

6、作为本技术方案优选地，所述开孔kagome蜂窝器整流组件的粗糙度ra小于1.6，同轴度小于0.05°。

7、作为本技术方案优选地，所述导流片组件包括前导流片和后导流片，所述前导流片和所述后导流片对称固设在所述井字型支撑框架的两端；所述前导流片通过螺钉将所述开孔kagome蜂窝器整流组件和所述金属烧结丝网组件固定在所述井字形支撑框架上。

8、作为本技术方案优选地，所述金属烧结丝网组件包括后格框、金属烧结丝网和钢圈，所述金属烧结丝网与所述后格框或所述钢圈固定连接，所述后格框和所述钢圈均固设于所述前导流片的凹槽内；所述金属烧结丝网位于所述薄壁开孔kagome蜂窝器的前侧。

9、作为本技术方案优选地，所述后格框内设置有横肋、纵肋或斜肋。

10、作为本技术方案优选地，所述金属烧结丝网包括m层烧结丝网，且所述烧结丝网的目数为10-300，其中，m大于等于1。

11、作为本技术方案优选地，所述金属烧结丝网的丝径为0.07-0.25mm，且丝径的偏差≤5％。

12、本发明的蜂窝器整流降噪装置，至少具有以下技术效果：

13、1、本发明的蜂窝器整流降噪装置中的开孔kagome蜂窝器整流组件的胞原由一个六边形和位于六边形周边的6个三角形组成，其结构承力、传热、降低湍流度等方面具有优于六边形结构的优势；此外，在六边形对称面上增设开孔薄壁结构，使用极少材料实现了破涡尺寸的缩小；

14、2、本发明的蜂窝器整流降噪装置中的金属烧结丝网组件采用烧结丝网所实现的降噪范围大，降噪量在4db-15db，降噪频带宽，对0-40000hz的宽频有很好的降噪效果；

15、3、本发明的蜂窝器整流降噪装置中的导流片组件对称设置在井字形支撑框架的两侧，可用于井字形支撑框架的整流和降噪；

16、4、本发明的蜂窝器整流降噪装置能有效地改善其下游的湍流度、涡量分布状况，并降低湍流度的绝对值，从而为获得试验段低湍流度的各向同性湍流流动创造了良好的初始条件；

17、5、本发明的蜂窝器整流降噪装置通过可拆卸的开孔kagome蜂窝器整流组件安装在井字形支撑框架上，开孔kagome蜂窝器整流组件和金属烧结丝网组件使用超声清洗恢复渗透率后可长期使用；因此，本发明结构合理简单，拆卸安装方便，降噪频带宽，可承受较大冲击载荷。

技术特征：

1.一种蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，包括井字形支撑框架(1)、开孔kagome蜂窝器整流组件(2)、金属烧结丝网组件(3)、导流片组件和定位块(4)，

2.根据权利要求1所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述开孔kagome蜂窝器整流组件(2)包括外格框(5)和薄壁开孔kagome蜂窝器(6)，

3.根据权利要求2所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述薄壁开孔kagome蜂窝器(6)的胞原由一个六边形和位于六边形周边的6个三角形组成；

4.根据权利要求2所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述薄壁开孔kagome蜂窝器(6)六边形对称面中间设置有一层多孔薄壁(7)，

5.根据权利要求2所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述开孔kagome蜂窝器整流组件(2)的粗糙度ra小于1.6，同轴度小于0.05°。

6.根据权利要求1所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述导流片组件包括前导流片(8)和后导流片(9)，所述前导流片(8)和所述后导流片(9)对称固设在所述井字型支撑框架的两端；

7.根据权利要求2所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述金属烧结丝网组件(3)包括后格框(10)、金属烧结丝网(11)和钢圈(12)，

8.根据权利要求7所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述后格框(10)内设置有横肋、纵肋或斜肋。

9.根据权利要求7所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述金属烧结丝网(11)包括m层烧结丝网，且所述烧结丝网的目数为10-300，其中，m大于等于1。

10.根据权利要求9所述的蜂窝器整流降噪装置，其特征在于，所述金属烧结丝网(11)的丝径为0.07-0.25mm，且丝径的偏差≤5％。

技术总结
本发明涉及实验空气动力学技术领域，尤其是涉及一种蜂窝器整流降噪装置，包括井字形支撑框架、开孔Kagome蜂窝器整流组件、金属烧结丝网组件、导流片组件和定位块，所述井字形支撑框架可拆卸安装在风洞管道的横截面上，所述定位块焊接在所述井字形支撑框架每个网格的中部，用于定位所述开孔Kagome蜂窝器整流组件；所述金属烧结丝网组件位于所述开孔Kagome蜂窝器整流组件的前侧，所述导流片组件对称设置在所述井字形支撑框架的两侧。本发明的蜂窝器整流降噪装置能有效地改善其下游的湍流度、涡量分布状况，并降低湍流度的绝对值，从而为获得试验段低湍流度的各向同性湍流流动创造了良好的初始条件。

技术研发人员：闫欢欢,袁雄,潘晓军,杨辉,李世强
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12