本發(fā)明屬于機(jī)場(chǎng)設(shè)施領(lǐng)域，尤其涉及一種一種實(shí)現(xiàn)飛機(jī)試車(chē)時(shí)高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻，用于飛機(jī)試車(chē)時(shí)有效吸收飛機(jī)尾氣產(chǎn)生的噪音以及將高速高溫尾氣向高空導(dǎo)流，以盡量減少飛機(jī)試車(chē)對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展和我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，國(guó)民消費(fèi)水平也在不斷提升，飛機(jī)已成為一種常用的交通工具。飛機(jī)帶給人們一種舒適而便捷出行的同時(shí)也存在一些問(wèn)題。作為飛機(jī)動(dòng)力裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)在維修試車(chē)或者新飛機(jī)試車(chē)時(shí)尾噴口會(huì)產(chǎn)生高速高溫氣流和高達(dá)120dB至150dB的尾氣噪聲從而嚴(yán)重影響機(jī)場(chǎng)工作人員和附近居民的身心健康以及周邊行駛車(chē)輛的安全。

為降低飛機(jī)試車(chē)時(shí)帶來(lái)的不利影響，目前主要采取以下措施：(1)為了避免高分貝噪聲對(duì)附近居民的影響，將飛機(jī)場(chǎng)和試車(chē)坪建在遠(yuǎn)離居民區(qū)的空曠偏僻區(qū)域，以減少對(duì)居民和機(jī)場(chǎng)內(nèi)部工作人員及乘客的影響。但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和航運(yùn)事業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模會(huì)不斷擴(kuò)張，這對(duì)空曠區(qū)域機(jī)場(chǎng)的選擇帶來(lái)諸多不便；(2)噪音隔離廳試車(chē)方式，這是一種頂蓋完全封閉的試車(chē)大廳。試車(chē)時(shí)將飛機(jī)推進(jìn)噪音隔離廳后將大門(mén)關(guān)閉，從而降低噪音和減少高速高溫氣流對(duì)周?chē)藛T的影響。但對(duì)于大型飛機(jī)，這種噪音隔離廳試車(chē)方式會(huì)帶來(lái)高額的建設(shè)成本和頂蓋支撐問(wèn)題；(3)針對(duì)上述問(wèn)題，專利CN 101061035A提出了一種噪音隔離裝置，該裝置類(lèi)似于上面提到的噪音隔離廳，它只是在飛機(jī)的前部有頂蓋，后部無(wú)頂蓋，這樣避免了因螺旋槳太高造成頂蓋的支撐問(wèn)題，但由于不同廠商、不同機(jī)型和機(jī)種的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝位置是不同的，有的安轉(zhuǎn)在尾部，有的安裝在機(jī)翼下，還有的安裝在機(jī)身上部或下部，也有的安裝在機(jī)身兩側(cè)，所以該噪音隔離廳只適用于部分飛機(jī)試車(chē)。為此，為了解決飛機(jī)在試車(chē)時(shí)產(chǎn)生的高溫高速氣流和高分貝噪音問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)飛機(jī)試車(chē)時(shí)高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻。該屏障墻通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是通過(guò)前導(dǎo)流板直接將氣流導(dǎo)向空中，另一種為氣流進(jìn)入屏障墻內(nèi)，利用虹吸原理通過(guò)屏障墻內(nèi)的上下壓差，將氣流導(dǎo)向空中。噪音隨氣流經(jīng)工作區(qū)的小孔進(jìn)入屏障墻內(nèi)，通過(guò)吸聲體將其吸收，具有高效導(dǎo)流和吸噪的功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明的要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種實(shí)現(xiàn)飛機(jī)試車(chē)時(shí)高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻包括頂蓋(1)、導(dǎo)流格柵(2)、導(dǎo)流區(qū)(3)、前導(dǎo)流板固定架(4)、前連接梁(5)、工作區(qū)(6)、前導(dǎo)流板(7)、引流區(qū)(8)、第一固定板(9)、第三固定板(10)、導(dǎo)軌(11)、滾輪(12)、吸聲體固定框架(13)、吸聲體(14)、后導(dǎo)流板下側(cè)(15)、第二固定板(16)、支撐立柱(17)、后連接梁(18)、吸聲體固定框架蓋(19)、后導(dǎo)流板上側(cè)(20)、后導(dǎo)流板(21)、合頁(yè)(22)；其中，該屏障墻從迎風(fēng)面至背風(fēng)面依次是前導(dǎo)流板(7)、導(dǎo)流格柵(2)和吸聲裝置、后導(dǎo)流板(21)、背部支撐立柱(17)；前導(dǎo)流板(7)成曲面形狀，該曲面是通過(guò)在FloEFD軟件里建立飛機(jī)尾噴氣流場(chǎng)模型，采用標(biāo)準(zhǔn)格式離散方程和SIMPLE算法來(lái)求解壓力與速度的耦合所確定的能夠較好導(dǎo)流的曲面，在豎直方向上主要分為三個(gè)區(qū)：導(dǎo)流區(qū)(3)、工作區(qū)(6)、引流區(qū)(8)；導(dǎo)流區(qū)(3)由若干不銹鋼板拼接而成，工作區(qū)(6)由若干不銹鋼小孔板拼接而成，引流區(qū)(8)是由若干不銹鋼矩形孔板拼接而成；導(dǎo)流區(qū)(3)、工作區(qū)(6)、引流區(qū)(8)各拼接單元錨固連接于前導(dǎo)流板固定架(4)，前導(dǎo)流板固定架(4)結(jié)構(gòu)為特殊工字鋼，前導(dǎo)流板固定架(4)之間由前連接梁(5)通過(guò)螺栓連接加以固定，前導(dǎo)流板固定架(4)底部與第一固定板(9)相接，通過(guò)化學(xué)錨栓固定于地面；吸聲裝置由吸聲體固定框架(13)、吸聲體(14)、吸聲體固定框架蓋(19)、吸聲體框架底部的滾輪(12)及后導(dǎo)流板下側(cè)(15)組成；吸聲體(14)安裝在吸聲體固定框架(13)內(nèi)，并且頂部由吸聲體固定框架蓋(19)通過(guò)螺栓連接固定；吸聲體固定框架蓋(19)上側(cè)為具有耐高溫耐腐蝕材料的等間距導(dǎo)流格柵(2)安裝于前導(dǎo)流板(7)和后導(dǎo)流板(21)之間；后導(dǎo)流板(21)由后導(dǎo)流板上側(cè)(20)和后導(dǎo)流板下側(cè)(15)組成，便于拆卸；支撐立柱(17)是由三根立柱組成，其頂端分別與第四固定板(30)相接，通過(guò)螺栓連接固定于后導(dǎo)流板(21)靠近頂部、腰部、靠近底部位置，構(gòu)成五個(gè)三角形穩(wěn)定支撐，立柱底端與第二固定板(16)相接，通過(guò)化學(xué)錨栓固定于地面；該屏障墻頂部的頂蓋(1)一側(cè)通過(guò)合頁(yè)(22)由螺栓連接固定于后導(dǎo)流板(21)靠近頂部位置。

作為優(yōu)選，吸聲體(14)為一種具有吸聲功能且不阻擋氣流流通的長(zhǎng)方體部件，是由耐高溫耐腐蝕且具有一定聲阻尼材料制成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈絲網(wǎng)狀、蜂窩狀、泡沫狀等，吸聲體(14)內(nèi)部空洞相互連通，形成類(lèi)似迷宮的阻尼流道，以達(dá)到吸收聲能的目的。

作為優(yōu)選，工作區(qū)(5)的不銹鋼板上密布按一定規(guī)律排列的對(duì)聲音和氣流具有阻尼作用的陣列孔，所述陣列孔為圓孔或方孔或三角孔，工作區(qū)(5)的不銹鋼小孔板為矩形陣列小孔板(23)或圓形陣列小孔板(24)或從中心到邊緣由密到疏的小孔板(25)，引流區(qū)(8)是一帶有矩形孔的不銹鋼板單元拼接而成。

作為優(yōu)選，前導(dǎo)流板固定架(4)背部設(shè)有柱套(26)，與吸聲體固定框架(13)和導(dǎo)流格柵(2)一側(cè)的小圓柱(28)配合，在前導(dǎo)流板固定架(4)兩側(cè)設(shè)有連接耳(27)，由前連接梁(5)通過(guò)螺栓連接固定相鄰前導(dǎo)流板固定架(4)，前導(dǎo)流板固定架(4)底部與第一固定板(9)相接，第一固定板(9)通過(guò)化學(xué)錨栓固定于地面。

作為優(yōu)選，合頁(yè)(22)為90°合頁(yè)，頂蓋(1)可以在0～90°范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)，未試車(chē)時(shí)頂蓋(1)在自重作用下是合上的，當(dāng)試車(chē)時(shí)高速氣流將頂蓋(1)頂起，試車(chē)完畢頂蓋(1)在自身重力作用下自動(dòng)合上。

作為優(yōu)選，背部支撐立柱(17)是由三根立柱鉸接或焊接在一起，其底部與第二固定板(16)連接(鉸接、焊接)，每根立柱的端部均與一個(gè)第四固定板(30)連接(鉸接、焊接)，使其與后導(dǎo)流板(21)形成五個(gè)三角形的穩(wěn)定支撐，在支撐立柱(17)背部三根立柱相交處設(shè)有一對(duì)連接耳(29)，各支撐立柱(17)之間均通過(guò)后連接梁(18)與連接耳(29)螺栓連接，從而增加其強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，吸聲體固定框架(13)底部?jī)蓚?cè)分別安裝兩排滾輪(12)，導(dǎo)軌(11)固定于地面，吸聲體固定框架(13)由底部?jī)蓚?cè)的滾輪(12)滑入導(dǎo)軌(11)，在吸聲體固定框架(13)靠近底部?jī)蓚?cè)等間距布置有第三固定板(10)通過(guò)地腳螺栓將其固定于地面，在吸聲體固定框架(13)靠近前導(dǎo)流板一側(cè)有一定間隔的小圓柱(28)，與前導(dǎo)流板固定架(4)的柱套(26)配合，便于安裝與拆卸。

作為優(yōu)選，吸聲體(14)在安裝時(shí)由上述的吸聲體固定框架(13)靠近后導(dǎo)流板(21)一側(cè)推入，每?jī)蓚€(gè)吸聲體(14)為一組，然后用后導(dǎo)流板下側(cè)(15)通過(guò)螺栓連接固定于吸聲體框架(13)背部，如需更換或清理吸聲體只需將要更換的吸聲體對(duì)應(yīng)的后導(dǎo)流板下側(cè)(15)拆掉即可更換。

作為優(yōu)選，導(dǎo)流格柵(2)是由多個(gè)耐高溫耐腐蝕材料板制成的具有一定尺寸大小和規(guī)則排列的柵格，在其靠近前導(dǎo)流板一側(cè)設(shè)有一定間隔的小圓柱，與前導(dǎo)流板固定架(4)的相應(yīng)柱套配合，便于安裝與拆卸。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)飛機(jī)試車(chē)時(shí)高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻，其目的在于將試車(chē)時(shí)產(chǎn)生的高溫高速氣流導(dǎo)向空中和吸收試車(chē)產(chǎn)生的高分貝噪音。該屏障墻包括頂蓋、前導(dǎo)流板、格柵板、吸聲體、滾輪、后導(dǎo)流板、支撐立柱。屏障墻安裝時(shí)圍成一“U”型，試車(chē)時(shí)將飛機(jī)推進(jìn)該屏障墻內(nèi)，頭部朝外，尾部距離屏障墻一定距離。飛機(jī)產(chǎn)生高溫高速氣流和高分貝噪音，一部分經(jīng)前導(dǎo)流板導(dǎo)向上空；大部分經(jīng)工作區(qū)小孔進(jìn)入吸聲體內(nèi)，在流經(jīng)吸聲體內(nèi)類(lèi)似迷宮的阻尼流道時(shí)，其能量被逐漸阻尼和消耗掉，同時(shí)有大量的空氣通過(guò)引流區(qū)的矩形孔進(jìn)入屏障墻底部，在導(dǎo)流格柵的作用下，因虹吸作用被快速吸入導(dǎo)流格柵中并頂起頂蓋導(dǎo)向上空。該屏障墻主要用于機(jī)場(chǎng)試車(chē)中導(dǎo)流和吸噪。

有益效果

一種實(shí)現(xiàn)飛機(jī)試車(chē)時(shí)高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、該屏障墻的噪音吸收主要由工作區(qū)的阻尼小孔和吸聲體(14)完成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且吸聲效果好。

2、該屏障墻在工作時(shí)，飛機(jī)噴出的高速高溫氣流一部分經(jīng)前導(dǎo)流板(7)上部導(dǎo)向空中，另一部分未被導(dǎo)流的氣流經(jīng)工作區(qū)(6)的小孔進(jìn)入該屏障墻，同時(shí)大量的空氣通過(guò)引流區(qū)(8)的矩形孔進(jìn)入屏障墻底部，由流體力學(xué)中的連續(xù)性方程和伯努利方程可知屏障墻內(nèi)存在上下壓差，因虹吸作用高溫氣流被快速導(dǎo)向空中，減少了高速氣流對(duì)屏障墻沖擊。

3、該屏障墻在頂部設(shè)有頂蓋(1)，通過(guò)90°合頁(yè)(22)將其一邊與后導(dǎo)流板(21)螺栓連接固定，未試車(chē)時(shí)，頂蓋(1)閉合，可以防止雜物進(jìn)入其內(nèi)，影響其工作效果，試車(chē)時(shí)，是由氣體壓力將頂蓋(1)頂起，待試車(chē)完畢，頂蓋(1)在自身重力的作用下自動(dòng)合上，無(wú)需其他動(dòng)力源，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保、防止雜物進(jìn)入的目的。

4、該屏障墻的吸聲體框架(13)底部?jī)蓚?cè)安裝了滾輪(12)，地面上按一定間距安裝兩條導(dǎo)軌(11)，吸聲體固定框架(13)安裝時(shí)只需將其沿導(dǎo)軌(11)滑入即可，這樣使得安裝和拆卸維修較為方便。

5、該屏障墻的吸聲體(14)安裝時(shí)從吸聲體框架(13)背部推入，然后用后導(dǎo)流板下側(cè)(15)通過(guò)螺栓連接加以固定，更換和維修吸聲體時(shí)只需將所對(duì)應(yīng)的后導(dǎo)流板下側(cè)(15)拆掉即可更換，便于安裝與更換。

6、該屏障墻背部由一定間距的支撐立柱(17)支撐，支撐立柱(17)是由三根支撐柱鉸接或焊接在一起構(gòu)成的五個(gè)三角形穩(wěn)定支撐，其端部分別固定于后導(dǎo)流板(21)靠近頂部、腰部、靠近底部位置，底端與第二固定板(16)相接，通過(guò)化學(xué)錨栓固定于地面，相鄰支撐立柱之間通過(guò)后連接梁(18)與支撐立柱兩側(cè)的連接耳(29)螺栓連接固定，使該屏障墻足以能抵擋飛機(jī)噴出的高速氣流。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的背部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的格柵板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的前導(dǎo)流板固定架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的絲網(wǎng)狀吸聲體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的蜂窩狀吸聲體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的泡沫狀吸聲體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的吸聲體固定框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明的吸聲體固定框架頂蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明的背部支撐立柱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明的矩形陣列小孔板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明的圓形陣列小孔板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明的從中心到邊緣由密到疏規(guī)律小孔板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1-14所示，為本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)飛機(jī)試車(chē)時(shí)高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻所有結(jié)構(gòu)示意圖。該屏障墻從整體上主要由前導(dǎo)流板(7)、前導(dǎo)流板(7)和后導(dǎo)流板(21)之間結(jié)構(gòu)、后導(dǎo)流板(21)及屏障墻兩側(cè)的端部封板、背部支撐結(jié)構(gòu)、頂蓋(1)五部分組成。前導(dǎo)流板(7)，為該屏障墻的迎風(fēng)面成曲面形狀，該曲面是通過(guò)在FloEFD軟件里建立飛機(jī)尾噴氣流場(chǎng)模型，采用標(biāo)準(zhǔn)格式離散方程和SIMPLE算法來(lái)求解壓力與速度的耦合所確定的能夠較好導(dǎo)流的曲面，主要分為三個(gè)不同的區(qū)，自上而下依次為：導(dǎo)流區(qū)(3)、工作區(qū)(6)、引流區(qū)(8)，導(dǎo)流區(qū)(3)是由若干不銹鋼板拼接而成；工作區(qū)(5)是由若干不銹鋼小孔板拼接而成；引流區(qū)(6)是由不銹鋼矩形孔板拼接而成。前導(dǎo)流板(7)三個(gè)區(qū)的各拼接單元均錨固連接于前導(dǎo)流板固定架(4)。前導(dǎo)流板固定架(4)背部的柱套(26)與導(dǎo)流格柵(2)、吸聲體固定框架(13)前側(cè)的小圓柱(28)配合，其底部與第一固定板(9)相接，通過(guò)化學(xué)錨栓固定于地面上。前導(dǎo)流板固定架(4)之間通過(guò)前連接梁(5)與其連接耳(27)螺栓連接固定。

前導(dǎo)流板(7)與后導(dǎo)流板(21)之間結(jié)構(gòu)，也是吸噪和導(dǎo)流的主要部分，自上而下依次是：導(dǎo)流格柵(2)、吸聲體固定框架蓋(19)、吸聲體固定框架(13)、吸聲體(14)、滾輪(12)、導(dǎo)軌(11)；導(dǎo)流格柵(2)固定于吸聲體固定框架蓋(19)頂部，吸聲體(14)安裝時(shí)從吸聲體固定框架(13)背部推入其內(nèi)，每?jī)蓚€(gè)吸聲體(14)為一組，安裝在一起，然后用螺栓將后導(dǎo)流板下側(cè)(15)固定于吸聲體框架(13)背部。吸聲體固定框架(13)的頂部用吸聲體固定框架蓋(19)通過(guò)螺栓固定于其上。吸聲體固定框架(13)底部?jī)蓚?cè)安裝兩排滾輪(12)，安裝時(shí)將滾輪(12)滑入固定于地面的兩條導(dǎo)軌(11)，便于安裝。吸聲體固定框架(13)靠近底部?jī)蓚?cè)有等間距的第三固定板(10)，通過(guò)地腳螺栓固定于地面。

后導(dǎo)流板(21)及該屏障墻兩側(cè)的端部封板，后導(dǎo)流板(21)由后導(dǎo)流板上側(cè)(20)和后導(dǎo)流板下側(cè)(15)組成，為該屏障墻的背風(fēng)面，用于封閉該屏障墻，材料為不銹鋼板。其中后導(dǎo)流板下側(cè)是由多個(gè)不銹鋼板組成，每?jī)蓚€(gè)吸聲體安裝在一起，背部對(duì)應(yīng)一個(gè)后導(dǎo)流板下側(cè)(15)，便于安裝與拆卸更換。在導(dǎo)流墻的兩個(gè)端部分別通過(guò)兩個(gè)相應(yīng)形狀端部封板使屏障墻兩端封閉。

背部支撐結(jié)構(gòu)為支撐立柱(17)和后連接梁(18)，支撐立柱(17)是由三根立柱組成，每根立柱均與一個(gè)第四固定板(30)相接(焊接或螺栓連接)，分別用螺栓固定在后導(dǎo)流板(21)靠近頂部、腰部、靠近底部位置。支撐立柱(17)底端與第二固定板(16)相接，通過(guò)化學(xué)錨栓將其固定于地面上，各支撐立柱之間用后連接梁(18)與支撐立柱兩側(cè)的連接耳(29)連接，使屏障墻足以抵擋飛機(jī)尾噴口所噴出的高速氣流。

頂蓋(1)，通過(guò)螺栓將90°合頁(yè)(22)分別固定于頂蓋(1)一側(cè)與后導(dǎo)流板(21)靠近頂部位置。未試車(chē)時(shí)，頂蓋(1)是合上的，用于防止灰塵等雜物進(jìn)入屏障墻內(nèi)，影響其工作效率和性能。試車(chē)時(shí)，在氣流壓力的作用下將頂蓋(1)頂起，試車(chē)完畢頂蓋(1)在自身重力作用下自動(dòng)合上。

圖15所示為該高效導(dǎo)流和吸噪的屏障墻使用示意圖，整體呈“U”字型，是由多個(gè)相同的屏障墻組件組成。試車(chē)時(shí)將飛機(jī)推入圖15所示的“U”字型屏障墻內(nèi)，頭部朝外，尾部距離屏障墻一定距離。飛機(jī)尾噴口噴出的高溫高速氣流的一部分流向前導(dǎo)流板(7)的上部，在導(dǎo)流板(7)上部導(dǎo)流曲面的高效引流作用下快速導(dǎo)向空中，實(shí)現(xiàn)散熱和消噪的目的；大部分未被導(dǎo)流的高速氣流與高分貝噪音則流向前導(dǎo)流板(7)的工作區(qū)(6)，經(jīng)工作區(qū)(6)上的密布小孔進(jìn)入屏障墻內(nèi)，高溫高速氣流和高分貝噪音在經(jīng)過(guò)工作區(qū)(6)上的密布圓孔、方孔、三角孔等小孔時(shí)，受到小孔的阻尼作用，達(dá)到降速降噪的目的；經(jīng)過(guò)降速降噪后的高溫氣流與噪音進(jìn)一步進(jìn)入具有絲網(wǎng)狀、蜂窩狀、泡沫狀等結(jié)構(gòu)的吸聲體(14)內(nèi)，高速氣流和高分貝噪聲在流經(jīng)吸聲體(14)內(nèi)的阻尼流道時(shí)，其能量被逐漸阻尼和消耗掉，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的降速和消噪。此外，流向?qū)Я靼?7)底部的高速高溫氣流和高分貝噪聲通過(guò)引流區(qū)(8)的矩形孔進(jìn)入屏障墻底部的吸聲體(14)內(nèi)，同樣在流經(jīng)阻尼流道時(shí)實(shí)現(xiàn)降速和消噪。最后，所有流經(jīng)吸聲體(14)的氣流在屏障墻內(nèi)上部導(dǎo)流格柵(2)的作用下，因虹吸作用被快速吸入導(dǎo)流格柵(2)中并頂開(kāi)頂蓋(1)導(dǎo)向上空，以達(dá)到高效導(dǎo)流和降溫降噪的目標(biāo)。