【摘要】：隨著我國大飛機項目開展,我國民航客機走向世界已成必然趨勢,而發(fā)動機噪聲能否通過適航合格審定是決定該型發(fā)動機能否進入市場的決定因素。發(fā)動機噪聲評估以及相關適航審定技術的研究,已經(jīng)引起國內越來越多學者的關注。在渦輪噪聲預測研究方面,早在20世紀60年代末,Royce-Rolls公司的Smith和Bushell通過多次實驗首先給出了關于航空發(fā)動機噪聲預測的經(jīng)驗關聯(lián)公式;隨著技術的發(fā)展及各發(fā)動機制造商的深入研究,不斷對該模型修正并發(fā)展出不同的發(fā)動機部件噪聲預測模型;目前,NASA在完成發(fā)動機部件噪聲評估程序的基礎上,開發(fā)出的ANOPP標準程序代表該技術領域的先進水平。國外的這些研究工作大部分是保密的,而我國民用發(fā)動機噪聲的研究也剛剛處于起步階段。國內學者雖然已經(jīng)開始對發(fā)動機部件噪聲和抑制技術進行研究,但對渦輪噪聲的適航性評估研究基本空白,因此我國在自主研發(fā)發(fā)動機時并不能完全對渦輪噪聲進行適航性評估。有鑒于此,本文對航空發(fā)動機渦輪噪聲的產(chǎn)生機理和噪聲傳播進行了研究,在分析和綜合國內外渦輪噪聲級評估方法的基礎上,通過Matlab Gui搭建航空發(fā)動機渦輪噪聲級適航評估軟件,對某型發(fā)動機渦輪的噪聲級進行適航性分析。本軟件可以預測不同半徑下、沿圓弧各角度和1/3倍頻程中心頻率下的聲壓級、A計權聲壓級、總聲壓級和有效感覺噪聲級;通過計算以渦輪為中心前后120m內的噪聲繪制任意給定分貝的噪聲聲壓級等值線;分析渦輪噪聲級隨渦輪轉速、直徑和葉片數(shù)量等參數(shù)變化。以上所有功能均可利用Matlab實現(xiàn)計算及可視化顯示,同時利用Matlab與Excel之間的Excel Link控件實現(xiàn)預測數(shù)據(jù)的存儲和再分析。此外,本文還通過對比航空發(fā)動機廠商提供的噪聲數(shù)據(jù)和噪聲預測軟件的預測結果,驗證了所建噪聲預測模型的可靠性和精確性。最后,本文在我國飛機噪聲適航審定規(guī)定的測試條件和噪聲限制的基礎上,通過使用該軟件對影響渦輪噪聲的相關參數(shù)進行適航性分析,為保證渦輪設計滿足噪聲適航限制提出設計參數(shù)方面的建議,也為我國目前正在進行的民用航空發(fā)動機研制和適航研究提供技術參考。
【圖文】：

1圖 1-1 平均服役飛機噪聲水平[2]強國夢的驅動下，我國民航事業(yè)飛速發(fā)展，飛機所未有的大發(fā)展。目前，我國自行研制的 ARJ-2 C919 項目也正在開發(fā)生產(chǎn)。一架飛機能否投入市中飛機噪聲適航標準約束允許飛機產(chǎn)生的最大噪向世界，，它的噪聲水平就必須達到國際的適航標兩個部分，飛機機體自身產(chǎn)生的噪聲和發(fā)動機噪的噪聲源。而發(fā)動機噪聲可以再分為不同部件的渦輪風扇發(fā)動機，尾噴噪聲和風扇噪聲是主要噪動機的出現(xiàn)，發(fā)動機噴氣氣流速度減小，因而尾

中國民航大學碩士學位論文引入的風扇較大使它成為主要的噪聲源。隨著各種聲襯技術的發(fā)展和減噪措施的研究，尾噴噪聲和風扇噪聲不斷減小，然而渦輪做功量不減反增，渦輪噪聲的重要性逐漸凸顯出來，如圖 1-2 所示，發(fā)動機四大噪聲（風扇，燃燒室，渦輪，尾噴）已逐漸趨于同一個量級。在高涵道比發(fā)動機中，風扇，尾噴和渦輪控制整個發(fā)動機噪聲水平。通過研究發(fā)現(xiàn)，在飛機起飛時，風扇和尾噴噪聲是發(fā)動機的主要噪聲，但在進近時，風扇、機身和渦輪噪聲是主要噪聲[4]。面對嚴格的噪聲適航審定，渦輪作為現(xiàn)代航空發(fā)動機的主要噪聲源之一，在研發(fā)之初對其做出合理評估便顯得十分重要，因此，需要對渦輪噪聲適航性評估進行研究。
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V231.92

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本文編號：2571940