(57)【要約】  本発明は、入口通路と出口通路とを有する吸気ダクト構造を備える空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させるシステムに関する。出口通路に隣接して平面型の渦発生器が配置されており、空気取込機械の吸気部から放出される特定の音調の音響周波数と相互作用して、渦発生器において定在波を形成せしめる渦を生成する。定在波は、上流伝播成分を有しており、上流伝播成分は、音響反射器壁で反射されて、反射成分を形成し、反射成分は、上流伝播成分と干渉して、空気取込機械の吸気部からの特定の音調の音響周波数を減衰させる。
2016505772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させるシステムであって、
入口通路と、該入口通路の下流の出口通路であって、該出口通路を通る流れに対して概ね垂直にスパン方向に延在する出口平面を規定する出口通路とを有する吸気ダクト構造と、
前記出口通路に隣接して又は該出口通路の上流に配置され、該出口通路を横切って延び、一平面を規定する渦発生器であって、前記空気取込機械の吸気部から放出される特定の音調の音響周波数と相互作用して、定在波を形成せしめる渦を生成する渦発生器と、
前記吸気ダクトに前記入口通路と前記出口通路との間で前記渦発生器の上流に配置され、前記渦発生器の平面に対して概ね平行に方向付けられた音響反射器壁と、
を備え、前記定在波は、上流伝播成分を有し、該上流伝播成分は、前記音響反射器壁で反射されて、反射成分を形成し、該反射成分は、前記上流伝播成分と干渉して、前記空気取込機械の吸気部からの前記特定の音調の音響周波数を減衰させることを特徴とする、空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させるシステム。
【請求項２】
前記渦発生器は、一列に平行に、前記出口通路を横切るスパン方向に互いに間隔を置いて延在する、渦を生成する複数の棒を含み、該棒は、該棒の下流側に、前記出口平面に対して概ね平行な平面内に後流放出渦を形成する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記棒は、直径を規定する円形の断面を有し、複数の前記棒のうちの少なくとも１つの棒は、複数の前記棒のうちの少なくとも１つの別の棒とは異なる直径を有する、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
ある特定の前記棒の直径は、当該特定の棒のそれぞれがある場所における空気流の平均速度に関連して選択されている、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記棒から前記音響反射器壁までの距離は、前記棒の直径に応じて変化する、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記出口通路の通流方向で互いに間隔を置いた２以上の列をなした棒を備え、前記棒の第１の列中にある棒は、前記出口平面に対して垂直に延びる方向で前記棒の第２の列中にある棒と整列されており、インライン状又は千鳥状のアレイのいずれかを形成する、請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記音響反射器壁は、前記入口通路と前記出口通路との間で流れ方向が変化する接合部において、前記渦発生器の平面に対して平行に配置されている、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記空気取込機械は、回転する翼列を含む圧縮機を有するガスタービンエンジンであり、前記特定の音調の音響周波数は、前記回転する翼列のうちの少なくとも１つによって生成される翼通過周波数である、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記定在波は、前記翼通過周波数に対応する周波数を有し、前記渦発生器は、前記定在波と前記音響反射器壁との間の距離ｄがｎ（λ／４）に等しいように、前記音響反射器壁に対して相対的に位置決めされており、ここで、ｎは奇数の整数であり、λは、前記翼通過周波数の波長である、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記渦発生器及び前記音響反射器壁の少なくとも一方は、前記距離ｄを調整すべく、前記渦発生器及び前記音響反射器壁の他方に対して相対移動可能である、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記音響反射器壁を除く前記吸気ダクト構造の内表面は、音響吸収性構造で被覆されている、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させる方法であって、
入口通路と、出口通路であって、該出口通路を通る流れに対して概ね垂直にスパン方向に延在する出口平面を規定する出口通路とを有する吸気ダクト構造を通る空気の流れを提供し、
前記出口通路に隣接して又は該出口通路の上流に配置され、前記空気取込機械の吸気部から放出される特定の音調の音響周波数と相互作用して、定在波を形成せしめる渦を生成する渦発生器を介して空気の流れを方向付け、
前記吸気ダクトに前記入口通路と前記出口通路との間で前記渦発生器の上流に配置され、前記渦発生器の平面に対して概ね平行に方向付けられた音響反射器壁を設け、
前記定在波は、上流伝播成分を有し、該上流伝播成分は、前記音響反射器壁で反射されて、反射成分を形成し、該反射成分は、前記上流伝播成分と干渉して、前記空気取込機械の吸気部からの前記特定の音調の音響周波数を減衰させる、
ことを特徴とする、空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させる方法。
【請求項１３】
前記渦発生器を介して空気の流れを方向付けることは、一列に平行に、互いに間隔を置いて延在する複数の棒を提供することと、前記棒間の間隔を通して空気の流れを方向付けることとを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記定在波を、前記棒の列から下流に間隔を置いた一平面内に形成する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
複数の前記棒を前記定在波の平面から互いに異なる距離で配置する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記定在波は、前記上流伝播成分が前記音響反射器壁で反射した後に前記特定の音調の音響周波数と相殺的に干渉する周波数を有する、請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記渦発生器と前記音響反射器壁との間の距離を調整して、前記特定の音調の音響周波数と相殺的に干渉するように前記反射成分を調整すべく、前記渦発生器及び前記音響反射器壁の少なくとも一方を前記渦発生器及び前記音響反射器壁の他方に対して相対移動させることを含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記空気取込機械は、回転する翼列を含む圧縮機を有するガスタービンエンジンであり、前記特定の音調の音響周波数は、前記回転する翼列のうちの少なくとも１つによって生成される翼通過周波数である、請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
前記定在波は、前記翼通過周波数に対応する周波数を有し、前記渦発生器は、前記定在波と前記音響反射器壁との間の距離ｄがｎ（λ／４）に等しいように、前記音響反射器壁に対して相対的に位置決めされており、ここで、ｎは奇数の整数であり、λは、前記翼通過周波数の波長である、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記渦発生器及び前記音響反射器壁の少なくとも一方を、前記距離ｄを調整すべく、前記渦発生器及び前記音響反射器壁の他方に対して相対移動させることを含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンに係り、特にガスタービンエンジンへの吸気部からの音響放射を減衰させる吸気サイレンサに関するものである。
【０００２】
発明の背景
発電に使用されるガスタービンエンジンは、燃料と混合されて点火され、高温の作動ガスを生成する圧縮空気をエンジンに供給する圧縮機を包含し、高温の作動ガスは、エンジンの作業出力を生成するために、タービンセクションを通るように方向付けられている。圧縮機は、回転する翼の列と静止している翼の列との対により形成される複数の段を包含している。回転する翼は、圧縮機に引き込まれる空気と翼との相互作用に関連付けられた様々な種々異なる現象の相互作用から結果として生じる、広帯域ノイズと翼通過離散音との両方を生成する吸気側ノイズあるいは入口ノイズを発生させる。
【０００３】
圧縮機の吸気部から放出されたノイズを抑制すべく様々な機構が実現されている。例えば、音響吸収性のパラレル型吸気バッフルが、圧縮機吸気側ノイズを吸収するように、圧縮機の吸気ダクトに、吸気フィルタハウスと圧縮機との間において設置されてもよい。しかし、このようなバッフル構造は、空気の流れを制限し、かつ圧縮機の吸気部におけるノイズ減衰を提供するコストを実質的に増加させてしまう場合がある。
【０００４】
発明の概要
本発明の一態様では、空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させるシステムを提供する。当該システムは、入口通路と、入口通路の下流の出口通路であって、出口通路を通る流れに対して概ね垂直にスパン方向に延在する出口平面を規定する出口通路とを有する吸気ダクト構造を備えている。出口通路に隣接して又は出口通路の上流には、出口通路を横切って延び、一平面を規定する渦発生器が配置されている。渦発生器は、空気取込機械の吸気部から放出される特定の音調の音響周波数と相互作用して、定在波を形成せしめる渦を生成する。吸気ダクトには、入口通路と出口通路との間で渦発生器の上流に、音響反射器壁が配置されており、渦発生器の平面に対して概ね平行に方向付けられている。定在波は、上流伝播成分を有しており、上流伝播成分は、音響反射器壁で反射されて、反射成分を形成し、反射成分は、上流伝播成分と干渉して、空気取込機械の吸気部からの特定の音調の音響周波数を減衰させる。
【０００５】
渦発生器は、一列に平行に、出口通路を横切るスパン方向に互いに間隔を置いて延在する、渦を生成する複数の棒を含み、棒は、棒の下流側に、出口平面に対して概ね平行な平面内に後流放出渦を形成する。
【０００６】
棒は、直径を規定する円形の断面を有し、複数の棒のうちの少なくとも１つの棒は、複数の棒のうちの少なくとも１つの別の棒とは異なる直径を有していてもよい。
【０００７】
ある特定の棒の直径は、当該特定の棒のそれぞれがある場所における空気流の平均速度に関連して選択されていてもよい。
【０００８】
棒から音響反射器壁までの距離は、棒の直径に応じて変化してもよい。
【０００９】
棒は、出口通路の通流方向で互いに間隔を置いた２以上の列をなし、棒の第１の列中にある棒は、出口平面に対して垂直に延びる方向で棒の第２の列中にある棒と整列されており、インライン状又は千鳥状のアレイのいずれかを形成していてもよい。
【００１０】
音響反射器壁は、入口通路と出口通路との間で流れ方向が変化する接合部において、渦発生器の平面に対して平行に配置されていてもよい。
【００１１】
空気取込機械は、回転する翼列を含む圧縮機を有するガスタービンエンジンであり、特定の音調の音響周波数は、回転する翼列のうちの少なくとも１つによって生成される翼通過周波数であってもよい。
【００１２】
定在波は、翼通過周波数に対応する周波数を有し、渦発生器は、定在波と音響反射器壁との間の距離ｄがｎ（λ／４）に等しいように、音響反射器壁に対して相対的に位置決めされていてもよく、ここで、ｎは奇数の整数であり、λは、翼通過周波数の波長である。
【００１３】
渦発生器及び音響反射器壁の少なくとも一方は、距離ｄを調整すべく、渦発生器及び音響反射器壁の他方に対して相対移動可能であってもよい。
【００１４】
音響反射器壁を除く吸気ダクト構造の内表面は、音響吸収性構造で被覆されていてもよい。
【００１５】
本発明の別の態様は、空気取込機械用の流路に通じる吸気部からの音響放射を減衰させる方法を提供する。当該方法は、入口通路と、出口通路であって、出口通路を通る流れに対して概ね垂直にスパン方向に延在する出口平面を規定する出口通路とを有する吸気ダクト構造を通る空気の流れを提供し、出口通路に隣接して又は出口通路の上流に配置され、空気取込機械の吸気部から放出される特定の音調の音響周波数と相互作用して、定在波を形成せしめる渦を生成する渦発生器を介して空気の流れを方向付け、吸気ダクトに入口通路と出口通路との間で渦発生器の上流に配置され、渦発生器の平面に対して概ね平行に方向付けられた音響反射器壁を設け、定在波は、上流伝播成分を有し、上流伝播成分は、音響反射器壁で反射されて、反射成分を形成し、反射成分は、上流伝播成分と干渉して、空気取込機械の吸気部からの特定の音調の音響周波数を減衰させる。
【００１６】
渦発生器を介して空気の流れを方向付けるステップは、一列に平行に、互いに間隔を置いて延在する複数の棒を提供することと、棒間の間隔を通して空気の流れを方向付けることとを含んでいてもよい。定在波を、棒の列から下流に間隔を置いた一平面内に形成してもよく、複数の棒を定在波の平面から互いに異なる距離で配置してもよい。
【００１７】
さらに本発明に係る方法は、上流伝播成分が音響反射器壁で反射した後に特定の音調の音響周波数と相殺的に干渉する周波数を定在波が有するように、定在波を形成することを含んでいてもよい。
【００１８】
さらに本発明に係る方法は、渦発生器と音響反射器壁との間の距離を調整して、特定の音調の音響周波数と相殺的に干渉するように反射成分を調整すべく、渦発生器及び音響反射器壁の少なくとも一方を渦発生器及び音響反射器壁の他方に対して相対移動させることを含んでいてもよい。
【００１９】
本明細書は、特に本発明を記載し、明確に規定する特許請求の範囲によりむすびとされるが、本発明は、添付の図面と併せた以下の説明からより良好に理解される。図中、同じ参照符号は同様の要素を指し示している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の態様を具体化すべく構成されたガスタービンエンジンの線図である。
【図２】本発明の態様による音響減衰システムを含む吸気ダクトの断面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った吸気ダクトの断面図である。
【図４】図２に示した領域Ａの、定在波の図示を伴う拡大図である。
【図５】図３の線５−５に沿った断面図である。
【図６】互いに異なる寸法の棒を有する渦発生器の断面図である。
【図７】Ａ，Ｂは、２列の棒を有する渦発生器の択一的な実施の形態の断面図である。
【００２１】
発明の詳細な説明
好ましい実施の形態に関する以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照するが、これらの図面は、限定としてではなく、例示として、発明を実施する特定の好ましい実施の形態を示している。他の実施の形態が使用されてもよいこと、そして、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく変更が実施されてもよいことは、自明である。
【００２２】
図１に示すように、本発明の一態様では、吸気サイレンサが空気取込機械の流路への吸気部に設けられている。図示の実施の形態では、空気取込機械は、ガスタービンエンジン１０、例えば発電プラントで使用されるガスタービンエンジン１０である。エンジン１０は、圧縮機１２を包含している。圧縮機１２は、圧縮機吸気ダクト構造又は吸気ダクト１４を介して空気を受け取っている。図示の吸気ダクトは、吸気フィルタハウス（図示せず）の下流に配置されていてもよい。圧縮機は、圧縮した空気を燃焼器１６に供給する。燃焼器１６において空気は、燃料とともに燃焼され、エンジン１０のタービンセクション１８のために高温の作動ガスを生成し、発電機（図示せず）に動力を供給するように作業出力を生成する。
【００２３】
図２及び図３に示すように、図示の実施の形態の吸気ダクト１４は、略矩形の断面を有しているが、本明細書に記載の発明の態様が、円形等の他の構成を有する吸気ダクト１４において実施されてもよいことは、自明である。吸気ダクト１４は、第１の側壁２０及び第２の側壁２２と、第１の側壁２０と第２の側壁２２とを結合する外壁２４及び内壁２６とにより形成される入口通路２８を包含している。図２に看取可能であるように、入口通路は、第１の中心軸線Ａ１を規定している。
【００２４】
出口通路３０は、入口通路２８と圧縮機吸気ハウジング３２との間に配置されている。出口通路３０と圧縮機吸気ハウジング３２との間の接続部には、伸縮継手３４が設けられていてもよい。出口通路３０は、第１の側壁３６及び第２の側壁３８を包含しており、第１の側壁３６及び第２の側壁３８は、入口通路２８の第１の側壁２０及び第２の側壁２２と隣接していてもよい。第１の側壁３６と第２の側壁３８とは、入口通路２８の内壁２６に向かって延びている前壁４０と、入口通路２８の外壁２４に向かって延びている後壁４２とにより結合されている。出口通路３０は、第２の中心軸線Ａ２を規定している。第２の中心軸線Ａ２は、入口通路２８の第１の中心軸線Ａ１に対して概ね垂直であってもよい。圧縮機１２に流入する空気流Ｆ１は、入口通路２８を通して第１の中心軸線Ａ１に対して概ね平行に吸気ダクト１４に流入し、入口通路２８と出口通路３０との間の接合部、すなわち概ね符号４４で指し示す領域において方向転換し、さらに、空気流Ｆ２として第２の中心軸線Ａ２に対して概ね平行に圧縮機吸気ハウジング３２へと流動することができる。
【００２５】
附言しておくと、上述の吸気ダクト１４は、好ましい実施の形態として、互いに異なる方向に方向付けられた入口通路２８及び出口通路３０を有するものとして図示されているが、入口通路２８及び出口通路３０は、音響反射器壁の平面が渦発生器の平面Ｐ０に対して平行でさえあれば、互いに対して垂直とは異なる角度をなしていてもよい。
【００２６】
図３に示すように、圧縮機１２は、回転可能な複数の翼４６を包含している。翼４６は、周方向で分配された複数の翼４６の列として配置されており、第１列の翼を図３に示してある。タービンエンジン１０、特に圧縮機１２の運転が、吸気ダクト１４に放出される広帯域の可聴周波数を生成する一方、翼４６の回転は、特定の音調の音響周波数を生成する。特に第１列の翼４６の回転は、本発明の態様により減衰されるように構成される支配的な周波数を形成する、十分に大きな振幅の特定の音調の音響周波数を生成する。支配的な又は特定の音調の音響周波数は、第１列の翼４６の翼通過周波数に対応する単一の周波数からなるラインスペクトルを有する信号であり、本明細書では「支配的な圧縮機音」と呼ぶ「純音」とみなされる。
【００２７】
本発明の一態様によれば、渦発生器４８が、出口通路３０に隣接して、出口通路３０の上流に、又は出口通路３０内に、配設されている。図２及び図３に示した実施の形態では、渦発生器４８は、出口通路３０への流入部に配置され、複数の円柱状の管又は棒５０を包含している。棒５０は、出口通路３０の幅ｗにわたって延在する一平面ＰＶを規定する１つのアレイ又は列中において互いに間隔を置いて配置されている。棒５０のアレイの平面ＰＶは、出口通路３０の第２の中心軸線Ａ２に対して概ね垂直に方向付けられている。
【００２８】
図４に示すように、以下でより詳細に説明するが、棒５０は、支配的な圧縮機音と重畳する制限された周波数帯域内でか、又は特定の周波数で、それぞれの棒５０の下流に後流放出渦５２を生成するように選択された直径Ｄを有している。それぞれの棒５０の下流の図示の後流放出渦５２は、一般にカルマン渦列として知られている。特定の直径Ｄを有していることに加えて、棒５０は、カルマン渦列を形成すべく棒５０の側面に沿った十分な流過を可能にするとともに、それぞれの棒５０の後流放出渦５２が隣り合う棒５０の後流放出渦５２と相互作用することができるように十分に密接に配置されているように、所定の中心間距離Ｘ（図５参照）にて離間している。
【００２９】
エンジン１０は、どのような負荷でも設計速度で動作する発電プラントにおいて使用されるので、翼４６の回転速度は、実質的に一定にとどまり、支配的な圧縮機音は、実質的にエンジン１０の運転中にわたって変化しない。さらにガスタービンエンジンは、「定積機械」であるので、吸気ダクト１４に吸い込まれ、棒５０を流過する空気流の速度は、略一定のままとなる。したがって、棒５０の下流に形成される後流放出渦５２は、支配的な圧縮機音に関して実質的に一定の周波数の関係にある。
【００３０】
附言すると、後流放出渦５２の周波数は、通常、所定の周波数帯域内で変動又は変化し、棒５０のスパンに沿った周波数は、典型的には一定でない。しかしながら、支配的な圧縮機音Ｅ１により提供されるような強い音場を、棒５０の公称放出周波数に重ね合わせることで、放出周波数は、同相かつ一様になる、すなわち、２次元の層又は平面内において結合される。
【００３１】
特に、後流放出渦５２は、構造的に、圧縮機１２から放出された支配的な圧縮機音と相互作用し、「ロックイン」現象を引き起こす。「ロックイン」現象は、支配的な圧縮機音と同じ周波数でコヒーレント波の一平面を形成し、図４に示されているように、棒５０の下流の概ね平面状の領域５６に定在波５４として示してある。定在波５４の領域５６は、典型的には、棒５０の下流に棒直径の１〜５倍の間隔を置いて配置されている。定在波５４は、棒のアレイの平面ＰＶに対して垂直である。幅ｗは、出口通路３０内に規定された矩形の容積の横音響モードが、強い支配的な圧縮機音の音場Ｅ１と弱く相互作用するにすぎなくても定在波５４の波長の整数倍であるように、選択されてもよく、横モードの潜在的な強さは、さらに下で説明するように、壁４０，４２に設けられた音響吸収性の壁ライニングの結果として最小化されている。
【００３２】
定在波５４は、入口通路２８との接合部４４に向かって進む平面状の波面の形の上流伝播成分５８を有している。音響反射器壁６０は、接合部４４に隣接する外壁２４に支持され、軸方向に棒５０のアレイと整列されるように配置されている。図２に看取可能であるように、第２の中心軸線Ａ２は、棒５０の平面ＰＶと反射器壁６０との両方を貫いて延びている。反射器壁６０は、効率的に定在波の上流伝播成分５８を音響的に反射する材料、例えば硬質の壁材料から形成されている。反射器壁６０は、反射波面６２が反射器壁６０から上流伝播成分５８に対して平行にかつ反対方向に反射されるように、平面状の領域５６により規定される平面Ｐ０（図４参照）に対して平行に方向付けられている。平面Ｐ０は、上流伝播波５８の事実上の起源を規定している。
【００３３】
定在波５４の平面Ｐ０から反射器壁６０までの距離ｄは、好ましくは、ｎ（λ／４）の値に等しい。ここで、ｎは奇数の整数であり、λは定在波５４の波長である。したがって、反射波面６２は、平面状の領域５６で生成される上流伝播成分５８の波面と同じ波長を有するものの、２分の１の波長の分だけ位相がずれているので、反射波面６２と上流伝播成分５８との間で起こる相殺的干渉に至り、結果的に翼通過周波数の減衰を伴う。
【００３４】
附言すると、本明細書に記載の音響減衰システムにより提供される相殺的干渉は、吸気ダクト１４内の支配的な圧縮機音が典型的には一様な波面の形をしておらず、それゆえ通常では相殺的干渉の影響を受けにくい点で重要である。支配的な圧縮機音及び後流放出渦の周波数は、協働して、「ロックインされた」波面を形成し、この「ロックインされた」波面は、相殺的干渉のために、上流伝播波面５８とは位相のずれた反射波面６２として、反射器壁６０において反射されるように伝播する。
【００３５】
支配的な圧縮機音の周波数より低い振幅又はエネルギを有する広帯域の吸気側ノイズ等のその他のノイズ周波数は、従来慣用の吸気サイレンサ構造により減衰又は低減され得る。例えば側壁２０，２２，３６，３８、反射器壁６０を除いた一部の外壁２４、内壁２６、前壁４０及び後壁４２は、音響吸収性ライナシステムを備えていてもよく、音響吸収性ライナシステムは、例えば音響吸収性ガラス繊維クッション状構造６３（図２）の手前に配置された穴開き板６１によって形成されていてもよい。
【００３６】
反射器壁６０は、ｎ（λ／４）に等しくなるように距離ｄを調整することで音響減衰システムを「調整」するために、定在波５４の平面Ｐ０に向かって接近移動かつ平面Ｐ０から離間移動するように支持されていてもよい。ここでｎは、奇数の整数である。例えば、反射器壁６０は、第２の中心軸線Ａ２に沿った方向に約７〜８ｃｍの距離ｄを調整すべく移動可能であってもよい。システムのこのような調整は、例えば、吸気構造１４内を通過する空気の周囲温度の変化に起因する変動に合わせて調整するために、かつ設置中にシステムを微調整するために必要な場合がある。図２に図示したように、反射器壁６０は、アクチュエータ６４により外壁２４に対して相対移動するように作動されてもよい。アクチュエータ６４は、例えば手動調整可能な機構や、空気圧式又は液圧式のサーボモータにより作動されるリニアアクチュエータ等の任意の従来慣用のアクチュエータであってもよい。音響減衰システムを調整するために反射器壁６０を移動させることに加えて、又はそれに代えて、棒５０のアレイが、図３に図示のアクチュエータ６６等によって、反射器壁６０に対して相対移動するように作動されてもよい。
【００３７】
附言すると、棒５０の下流に形成される後流放出渦５２の周波数は、必ずしも、「ロックイン」現象を起こすのに、支配的な圧縮機音と正確に同じである必要はない。支配的な圧縮機音に関連した音場が、支配的な圧縮機音の影響がないときに形成される後流放出渦周波数の約±１０％〜±２０％内にありさえすれば、２つの音場は、ロックインされ、定在波５４を形成する。
【００３８】
支配的な圧縮機音の音場がないときに棒５０の後方に形成される周波数ｆは、カルマン渦列における渦周波数をストローハル数に関連付ける式：
ｆ＝（Ｓ・ｕ）／Ｄ
により表される。ここで、
Ｓはストローハル数（通常、孤立した棒に関して約０．２に等しい無次元数）であり、
ｕは棒を流過する平均速度（ｍ／秒）であり、
Ｄは、棒直径（ｍ）である。
【００３９】
上記式より、カルマン渦列により生成される周波数を支配的な圧縮機音に合わせるために、棒直径Ｄは、棒５０を流過する空気の速度に関連して選択され、当該速度は、実質的にエンジン１０の設計体積流量によって決定される。
【００４０】
流れ方向に対して垂直な、吸気ダクト断面で見た速度分布は、実質的に変化する場合があり、それゆえ棒５２のアレイにわたる後流放出周波数における関連する変化を生成する場合がある。例えば空気の流れは、出口通路３０の中心に近い方では、壁に隣接するところよりも高い速度を有している場合がある。棒５０のアレイにわたって実質的に一定の周波数を維持するために、大径の棒５０が、流速の低い場所に設けられ、これに対して小径の棒５０が、流速の高い場所に設けられてもよい。加えて、任意の所与の棒５０から関連する渦音響音場の実効位置までの距離が棒５０の直径の関数であるので、反射器６０に対するそれぞれの棒５０の距離は、棒５０の音響音場が平面Ｐ０の位置にあるように調整されることが望ましい。
【００４１】
異なる直径を有する棒５０の例示的なアレイを図６に示した。このアレイでは、通路３０の中心に近い方よりも、壁４０，４２に隣接して、低い流速が存在していると仮定されている。この図示の実施の形態では、小径の棒５０が、壁４０，４２に隣接して配置されており、かつこれらの小径の棒５０は、反射器壁６０寄りに配置されており、棒５０のアレイは、角度α、βにより示されるように、外向きに角度が付けられて（すなわち、上流に向かって角度が付けられて）通路３０の中心に向かって方向付けられている。附言すると、図６に示した棒５０の直径の変化は、誇張して示してあるとともに、棒５０の角度が付けられたアレイは、誇張した角度で示してあるのに対して、互いに対する棒５０の実際の変位は、数ｍｍのオーダにあり、例えば第２の中心軸線Ａ２に沿った変位は、約１〜１０ｍｍである。
【００４２】
さらに附言すると、吸気ダクト１４内の速度場が棒５０の長さに沿って変化する場合もあるので、単数又は複数の棒５０の直径は、棒の長さに沿って変化してもよい。したがって、直径が変化する任意の棒５０は、平面Ｐ０の場所に棒５０の音響音場を配置するために、事実上、棒５０の長さに沿って角度が付けられていてもよい。
【００４３】
支配的な圧縮機音の周波数は、典型的には１０００Ｈｚのオーダにあり、吸気ダクト１４内の局所速度は、約２０ｍ／秒程度である場合がある。したがって、ストローハル数が約０．２であるとき、必要な棒直径は約４ｍｍである。別の態様によれば、かつ図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、第２の中心軸線Ａ２に沿って間隔を置いて配置された２列の棒５０ａ，５０ｂを含む音響減衰系の別の構成を図示してある。当該技術分野で知られているように、棒の付加的な組は、ストローハル数を増加させ、より大径の、構造的により強い棒が渦発生器内に設けられていてもよい。図７Ａは、棒５０ａ，５０ｂの列が互いに軸方向で整列されていてもよいことを示している。図７Ｂは、棒５０ａ，５０ｂの列が互いに軸方向でずらされていてもよいことを示している。さらに附言すると、本発明の範囲内で、棒５０を３列以上設けてもよい。
【００４４】
加えて、吸気ダクト１４に対する音響減衰系の代替的な構成が提供されてもよいことは自明である。例えば、反射器壁６０が、吸気ダクト１４内での流れ方向のすべての変化が起こる場所に位置決めされていることは必須でなく、反射器壁６０は、定在波５４の平面Ｐ０に対して平行に配置可能な任意の上流の場所に位置決めされてもよい。
【００４５】
本発明の特定の実施の形態を図示し説明してきたが、他の様々な変更及び修正が本発明の思想及び範囲から逸脱することなくなされてもよいことは、当業者にとって明白である。それゆえ、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲に含まれるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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