一种发动机管道旋转噪声模态检测阵列系统的制作方法

本公开涉及能源动力领域，尤其涉及一种发动机管道旋转噪声模态检测阵列系统。

背景技术：

1、作为飞机的主要动力源，航空发动机贡献了大部分整机噪声，对整机噪声起到了决定性作用。随着大涵道比涡扇发动机的广泛使用，风扇和压气机噪声变为主要噪声源。航空发动机旋转部件噪声的产生机理相当复杂，来源成分多样，目前仍存在大量的问题没有很好的解决。叶片本身和转静干涉等产生的噪声具有一定的空间分布特点，产生的空间声模态不同，会对远场声场指向性产生显著影响，进而直接影响对整机噪声的评估。

2、在发动机预研和设计阶段，噪声测试方法非常重要。发动机气动和声学设计，噪声源机理研究、降噪技术、声隐身技术、声学故障诊断技术等相关技术的开展，均需以发动机噪声测试方法为基础。相关技术采用的声场测试方法主要通过在管道壁面布置传感器或在管内布置探针耙进行声学模态测试，进而得到声源特性。该方法将传感器置于主流流场中，受到流动噪声干扰较大，同时也会对流场品质产生干扰，造成测量信噪比下降。

技术实现思路

1、本公开提供了一种发动机管道旋转噪声模态检测阵列系统。所述系统包括：

2、声学阵列，所述声学阵列包括多个阵元，所述阵元包括周向阵元和轴向阵元；所述周向阵元设置在环形阵列支架，所述轴向阵元设置在轴向阵列支架，所述环形阵列支架和所述轴向阵列支架形成环形的所述声学阵列。

3、在一种可能的实现方式中，所述阵元包括传感器和固定座；所述传感器通过所述固定座设置在所述环形阵列支架或者所述轴向阵列支架。

4、在一种可能的实现方式中，所述阵元还包括传感器保护罩，所述传感器保护罩设置在所述传感器的外部，通过螺栓固定在所述轴向阵列支架或所述周向阵列支架上。

5、在一种可能的实现方式中，所述阵元还包括缓冲垫圈、固定螺栓孔、固定螺纹，所述传感器通过所述缓冲垫圈与所述传感器保护罩和所述固定螺纹连接，所述固定螺栓孔设置在所述传感器保护罩上。

6、在一种可能的实现方式中，所述轴向阵列平行于待测管道的轴线，所述周向环形阵列垂直于所述待测管道的轴线。

7、在一种可能的实现方式中，所述周向阵元的法方向位于所述周向环形阵列平面内，并且指向待测管道的轴心。

8、在一种可能的实现方式中，所述轴向阵元沿待测管道的轴线方向分布在所述轴向阵列支架上。

9、在一种可能的实现方式中，所述周向阵元与待测管道的对称轴线的距离大于待测管道半径的1.5倍。

10、在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：多通道数据采集系统，用于获取所述声学阵列采集的待测管道的数据；处理器，用于对所述待测管道的数据进行处理，获得处理结果。

11、本公开提供的系统，提供了一种环形声学阵列，在待测发动机管道进行声场测试时，阵列阵元放置于待测发动机管道外部近场主流区域外，可以提高测试信噪比，降低对实验装置其他系统的影响，降低了试验复杂度和设计难度，提高试验效率并保证实验安全。

技术特征：

1.一种发动机管道旋转噪声模态检测阵列系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阵元包括传感器和固定座；所述传感器通过所述固定座设置在所述环形阵列支架或者所述轴向阵列支架。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述阵元还包括传感器保护罩，所述传感器保护罩设置在所述传感器的外部，通过螺栓固定在所述轴向阵列支架或所述周向阵列支架上。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述阵元还包括缓冲垫圈、固定螺栓孔、固定螺纹，所述传感器通过所述缓冲垫圈与所述传感器保护罩和所述固定螺纹连接，所述固定螺栓孔设置在所述传感器保护罩上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述声学阵列包括轴向阵列和周向环形阵列，所述轴向阵列平行于待测管道的轴线，所述周向环形阵列垂直于所述待测管道的轴线。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述周向阵元的法方向位于所述周向环形阵列平面内，并且指向待测管道的轴心。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轴向阵元沿待测管道的轴线方向分布在所述轴向阵列支架上。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述周向阵元与待测管道的对称轴线的距离大于待测管道半径的1.5倍。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

技术总结
本公开涉及一种发动机管道旋转噪声模态检测阵列系统，该系统包括：声学阵列，声学阵列包括多个阵元，阵元包括周向阵元和轴向阵元；周向阵元设置在环形阵列支架，轴向阵元设置在轴向阵列支架，环形阵列支架和轴向阵列支架形成环形的声学阵列。该系统提供了一种环形声学阵列，在待测发动机管道进行测试时，阵列阵元放置于待测发动机管道外部近场主流区域外，可以提高测试信噪比，降低对实验装置其他系统的影响，降低了试验复杂度和设计难度，提高试验效率并保证实验安全。

技术研发人员：于文君,梁东,杨天啸,梁思聪
受保护的技术使用者：中国航空发动机研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16