航空葉輪機(jī)仿生學(xué)降噪的流動(dòng)和聲學(xué)機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 04:59
隨著我國(guó)大飛機(jī)事業(yè)的開(kāi)展、大型飛機(jī)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)重大專項(xiàng)的實(shí)施,飛機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲問(wèn)題目前得到越來(lái)越多的關(guān)注。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的主要噪聲源,隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比的不斷增大以及單音降噪技術(shù)的發(fā)展,發(fā)動(dòng)機(jī)寬頻噪聲問(wèn)題變得日益重要,發(fā)動(dòng)機(jī)葉片前緣與尾緣寬頻噪聲的控制是目前研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)之一。本文針對(duì)模仿寂靜飛行貓頭鷹翅膀的尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)以及模仿座頭鯨鰭肢的波浪前緣結(jié)構(gòu),系統(tǒng)地開(kāi)展了尾緣鋸齒和波浪前緣結(jié)構(gòu)降低葉片/葉輪機(jī)寬頻噪聲的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究。論文的主要研究工作和研究成果如下:(1)為了精確識(shí)別和研究葉片前緣與尾緣噪聲特征,論文發(fā)展完善了傳聲器陣列數(shù)據(jù)處理方法中的傳統(tǒng)波束成形算法(CB算法)以及反卷積CLEAN-SC算法,利用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試算例對(duì)CB算法和CLEAN-SC算法進(jìn)行了考核驗(yàn)證,對(duì)不同復(fù)雜程度聲源的識(shí)別結(jié)果表明,CLEAN-SC算法相比CB算法具有明顯的優(yōu)勢(shì),能夠顯著抑制旁瓣。論文發(fā)展的CLEAN-SC算法具有良好的精度和魯棒性,在寬廣的頻率范圍內(nèi)對(duì)復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn)聲源算例的識(shí)別誤差小于0.2 dB,為后續(xù)研究工作提供了可靠的實(shí)驗(yàn)方法。(2)基于大渦模擬(LES)和聲類比理論,成功發(fā)展了...
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:280 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
機(jī)場(chǎng)附近生活環(huán)境受到飛機(jī)噪聲污染(>55dB)的人數(shù)分布
航噪聲標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展以及未來(lái)的降噪計(jì)劃(圓圈符號(hào)的大小表示涵道比機(jī)噪聲主要有兩類:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和飛機(jī)機(jī)體噪聲,如圖 1-4 所經(jīng)過(guò)機(jī)身引起的氣流壓力脈動(dòng)引起的,在飛機(jī)起飛和著陸過(guò)
機(jī)打開(kāi)各種增升裝置和起落架等非流線結(jié)構(gòu)時(shí),會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的機(jī)體噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是氣流經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)高速氣流與發(fā)動(dòng)機(jī)各部件相互作用產(chǎn)生的,圖 1-5 給出了當(dāng)代民用飛機(jī)廣泛采用的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的主要聲源,可以看到,發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲主要包括風(fēng)扇/壓氣機(jī)噪聲、燃燒噪聲、渦輪噪聲和噴流噪聲四部分。其中,風(fēng)扇/壓氣機(jī)噪聲和渦輪噪聲可以統(tǒng)稱為葉輪機(jī)噪聲。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]仿生學(xué)氣動(dòng)噪聲控制研究的歷史、現(xiàn)狀和進(jìn)展[J]. 喬渭陽(yáng),仝帆,陳偉杰,王勛年,陳正武. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]尾緣多孔結(jié)構(gòu)流動(dòng)控制影響的數(shù)值研究[J]. 劉漢儒,王掩剛,張俊. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]Noise reduction effect of airfoil and small-scale rotor using serration trailing edge in a wind tunnel test[J]. RYI Jaeha,CHOI Jong-Soo. Science China(Technological Sciences). 2017(02)
[4]多孔滲透結(jié)構(gòu)影響尾緣噪聲的試驗(yàn)[J]. 劉漢儒,陳南樹(shù). 航空學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)對(duì)葉片邊界層不穩(wěn)定噪聲的影響[J]. 陳偉杰,喬渭陽(yáng),仝帆,段文華,劉團(tuán)結(jié). 航空學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]葉片彎掠組合設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲的被動(dòng)控制[J]. 張偉光,王曉宇,孫曉峰. 航空學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]前緣鋸齒對(duì)邊界層不穩(wěn)定噪聲的影響[J]. 陳偉杰,喬渭陽(yáng),仝帆,段文華,劉團(tuán)結(jié). 航空學(xué)報(bào). 2016(12)
[8]翼型湍流尾緣噪聲半經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)公式改進(jìn)[J]. 柏寶紅,李曉東. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]一種基于平均流場(chǎng)的翼型尾緣寬頻噪聲預(yù)測(cè)方法[J]. 柏寶紅,李曉東. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]普通室內(nèi)機(jī)翼尾緣噪聲降噪的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 紀(jì)良,喬渭陽(yáng),王良峰,英基勇. 推進(jìn)技術(shù). 2015(05)
博士論文
[1]長(zhǎng)耳鸮翅膀氣動(dòng)與聲學(xué)特性及其仿生應(yīng)用研究[D]. 廖庚華.吉林大學(xué) 2013
[2]三種鸮形態(tài)學(xué)、飛行運(yùn)動(dòng)學(xué)特征規(guī)律及其仿生研究[D]. 陳坤.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于大渦模擬的鋸齒尾緣翼型流動(dòng)分析及氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)[D]. 黃乾.清華大學(xué) 2015
[2]鋸齒尾緣葉片空氣動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究[D]. 張學(xué)迅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[3]鋸齒形尾緣噴嘴射流增混與降噪機(jī)理研究[D]. 郭晉之.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3242170
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:280 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
機(jī)場(chǎng)附近生活環(huán)境受到飛機(jī)噪聲污染(>55dB)的人數(shù)分布
航噪聲標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展以及未來(lái)的降噪計(jì)劃(圓圈符號(hào)的大小表示涵道比機(jī)噪聲主要有兩類:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和飛機(jī)機(jī)體噪聲,如圖 1-4 所經(jīng)過(guò)機(jī)身引起的氣流壓力脈動(dòng)引起的,在飛機(jī)起飛和著陸過(guò)
機(jī)打開(kāi)各種增升裝置和起落架等非流線結(jié)構(gòu)時(shí),會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的機(jī)體噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是氣流經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)高速氣流與發(fā)動(dòng)機(jī)各部件相互作用產(chǎn)生的,圖 1-5 給出了當(dāng)代民用飛機(jī)廣泛采用的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的主要聲源,可以看到,發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲主要包括風(fēng)扇/壓氣機(jī)噪聲、燃燒噪聲、渦輪噪聲和噴流噪聲四部分。其中,風(fēng)扇/壓氣機(jī)噪聲和渦輪噪聲可以統(tǒng)稱為葉輪機(jī)噪聲。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]仿生學(xué)氣動(dòng)噪聲控制研究的歷史、現(xiàn)狀和進(jìn)展[J]. 喬渭陽(yáng),仝帆,陳偉杰,王勛年,陳正武. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]尾緣多孔結(jié)構(gòu)流動(dòng)控制影響的數(shù)值研究[J]. 劉漢儒,王掩剛,張俊. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]Noise reduction effect of airfoil and small-scale rotor using serration trailing edge in a wind tunnel test[J]. RYI Jaeha,CHOI Jong-Soo. Science China(Technological Sciences). 2017(02)
[4]多孔滲透結(jié)構(gòu)影響尾緣噪聲的試驗(yàn)[J]. 劉漢儒,陳南樹(shù). 航空學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)對(duì)葉片邊界層不穩(wěn)定噪聲的影響[J]. 陳偉杰,喬渭陽(yáng),仝帆,段文華,劉團(tuán)結(jié). 航空學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]葉片彎掠組合設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲的被動(dòng)控制[J]. 張偉光,王曉宇,孫曉峰. 航空學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]前緣鋸齒對(duì)邊界層不穩(wěn)定噪聲的影響[J]. 陳偉杰,喬渭陽(yáng),仝帆,段文華,劉團(tuán)結(jié). 航空學(xué)報(bào). 2016(12)
[8]翼型湍流尾緣噪聲半經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)公式改進(jìn)[J]. 柏寶紅,李曉東. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]一種基于平均流場(chǎng)的翼型尾緣寬頻噪聲預(yù)測(cè)方法[J]. 柏寶紅,李曉東. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]普通室內(nèi)機(jī)翼尾緣噪聲降噪的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 紀(jì)良,喬渭陽(yáng),王良峰,英基勇. 推進(jìn)技術(shù). 2015(05)
博士論文
[1]長(zhǎng)耳鸮翅膀氣動(dòng)與聲學(xué)特性及其仿生應(yīng)用研究[D]. 廖庚華.吉林大學(xué) 2013
[2]三種鸮形態(tài)學(xué)、飛行運(yùn)動(dòng)學(xué)特征規(guī)律及其仿生研究[D]. 陳坤.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于大渦模擬的鋸齒尾緣翼型流動(dòng)分析及氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)[D]. 黃乾.清華大學(xué) 2015
[2]鋸齒尾緣葉片空氣動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究[D]. 張學(xué)迅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[3]鋸齒形尾緣噴嘴射流增混與降噪機(jī)理研究[D]. 郭晉之.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3242170
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