本文關(guān)鍵詞：飛機(jī)起落架結(jié)構(gòu)件氣動噪聲分析與降噪方法研究

  更多相關(guān)文章： 飛機(jī)起落架氣動噪聲 聲類比 降噪設(shè)計 主動控制 邊緣射流

【摘要】：大型客機(jī)是我國近年來重點發(fā)展的項目。飛機(jī)噪聲直接影響民用飛機(jī)適航取證及其市場競爭力。飛機(jī)著陸過程中,起落架氣動噪聲是飛機(jī)機(jī)體噪聲的重要組成部分之一。因此,開展起落架及其結(jié)構(gòu)件氣動噪聲相關(guān)技術(shù)研究,對發(fā)展通用航空事業(yè)具有重要意義。研究探索飛機(jī)起落架典型構(gòu)件支柱及扭力臂對起落架氣動噪聲的影響,通過數(shù)值模擬建立精確的起落架支柱及扭力臂結(jié)構(gòu)件氣動噪聲分析模型,進(jìn)而提出針對起落架結(jié)構(gòu)件設(shè)計的降噪措施。運(yùn)用基于Spalart-Allmaras方程的分離渦脫模擬法(DES)獲得了起落架支柱及扭力臂結(jié)構(gòu)件周圍湍流流場的速度、壓力、湍動能等特性。結(jié)合Lighthill聲類比方法中的FW-H方程積分外推法獲得了模型產(chǎn)生聲場的頻譜特性及噪聲輻射指向特性。仿真結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)件噪聲包含鈍體擾流噪聲和干擾噪聲,具有偶極子聲源的輻射特性。為了有效降低起落架結(jié)構(gòu)件的氣動噪聲,根據(jù)獲得的起落架噪聲的發(fā)生機(jī)制,采用基于主動控制的方法,提出了在起落架扭力臂的背風(fēng)面邊緣施加射流的降噪方案,建立了添加射流構(gòu)型的起落架結(jié)構(gòu)件模型,設(shè)定了合適的射流速度以確保射流的有效性。運(yùn)用數(shù)值模擬的方法研究了射流對結(jié)構(gòu)件噪聲的影響。仿真得到了射流后的流場特性、聲場頻譜特性以及各結(jié)構(gòu)件的總聲壓級,通過與原始工況對比,表明添加射流改變了起落架結(jié)構(gòu)件周圍的流場,有效降低起落架的鈍體繞流噪聲和干擾噪聲。并分析降噪前后起落架聲場變化,提出優(yōu)化射流速度的方案。通過對各工況的降噪效果的對比分析,得到了有效降噪的射流速度范圍。研究結(jié)果對后續(xù)起落架氣動噪聲研究以及低噪聲起落架設(shè)計均具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：飛機(jī)起落架氣動噪聲 聲類比 降噪設(shè)計 主動控制 邊緣射流
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V226
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 注釋表9-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 基于飛行試驗的噪聲研究11-12
• 1.2.2 基于數(shù)值模擬的噪聲研究12-13
• 1.2.3 關(guān)于降噪的研究13-14
• 1.2.4 小結(jié)14-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容及方法15-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 研究方法15-16
• 第二章 氣動聲學(xué)基本理論和計算方法16-27
• 2.1 氣動聲學(xué)理論的產(chǎn)生與發(fā)展16-17
• 2.2 氣動噪聲建�；A(chǔ)17-22
• 2.2.1 聲波動方程17
• 2.2.2 Lighthill方程17-19
• 2.2.3 FW-H方程19-21
• 2.2.4 氣動聲源類型21-22
• 2.3 氣動聲源模擬的CFD技術(shù)22-26
• 2.3.1 大渦模擬法（LES）23-25
• 2.3.2 分離渦模擬法（DES）25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 起落架結(jié)構(gòu)件氣動噪聲數(shù)值模擬27-51
• 3.1 氣動噪聲仿真模型27-30
• 3.1.1 起落架結(jié)構(gòu)形式27
• 3.1.2 幾何模型27-29
• 3.1.3 網(wǎng)格生成29-30
• 3.2 氣動噪聲數(shù)值模擬30-35
• 3.2.1 不可壓縮流動模型30-31
• 3.2.2 湍流模型31-33
• 3.2.3 流場計算33-34
• 3.2.4 聲場計算34
• 3.2.5 計算過程34-35
• 3.3 流場結(jié)果分析35-40
• 3.3.1 壓力特性35-37
• 3.3.2 速度特性37-39
• 3.3.3 湍動能39-40
• 3.4 聲場特性分析40-49
• 3.4.1 數(shù)據(jù)處理方法40-42
• 3.4.2 頻譜特性42-45
• 3.4.3 指向特性45-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 起落架結(jié)構(gòu)件降噪設(shè)計51-66
• 4.1 引言51
• 4.2 施加射流數(shù)值模擬51-53
• 4.2.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分51-53
• 4.2.2 流場和聲場計算53
• 4.3 施加射流流場結(jié)果分析53-57
• 4.3.1 壓力特性53-55
• 4.3.2 速度特性55-57
• 4.4 聲場特性分析57-58
• 4.4.1 數(shù)據(jù)處理方法57
• 4.4.2 頻譜特性57-58
• 4.5 工況1降噪效果分析58-60
• 4.5.1 頻譜特性對比58-59
• 4.5.2 結(jié)構(gòu)件噪聲總聲壓級對比59-60
• 4.6 射流降噪優(yōu)化60-64
• 4.6.1 工況2的降噪結(jié)果分析60-62
• 4.6.2 工況3的降噪效果分析62-63
• 4.6.3 各工況降噪效果對比63-64
• 4.7 本章小結(jié)64-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 本文的主要工作和結(jié)論66
• 5.2 后續(xù)研究工作及展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：754553