低速開式空腔自激反饋流場結(jié)構(gòu)與流致噪聲的風(fēng)洞試驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2021-06-13 03:50
本文主要針對低速開式空腔流動自激振蕩產(chǎn)生噪聲問題,在0.55 m×0.4 m航空聲學(xué)風(fēng)洞開展了不同低馬赫數(shù)(0.1/0.15/0.2/0.25)條件下長深比為2的空腔腔內(nèi)流場結(jié)構(gòu)和噪聲特性風(fēng)洞試驗(yàn)研究。通過利用高頻粒子圖像測速技術(shù)捕捉腔內(nèi)流場結(jié)構(gòu),分析了腔內(nèi)聲波傳遞路徑;完成空腔遠(yuǎn)場噪聲和壁面壓力測試,分析了噪聲自激振蕩模態(tài)和簡正波模態(tài),并對空腔壁面脈動壓力和遠(yuǎn)場噪聲進(jìn)行壓/聲相關(guān)性研究。結(jié)果表明:空腔內(nèi)部除主渦外,在腔口前緣處剪切渦與腔口后緣處碰撞渦明顯存在;在875 Hz,1288 Hz,1875 Hz,2050 Hz四個頻率附近出現(xiàn)了由聲腔共振所致的單頻噪聲;壁面壓力與遠(yuǎn)場噪聲密切相關(guān),在壁面壓力主頻位置有明顯單頻噪聲出現(xiàn)。
【文章來源】:聲學(xué)學(xué)報. 2020,45(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖8給出了空腔內(nèi)部脈動壓力均方根的曲線??圖
腔底?后壁??s/D??x。??iJD??編?腔脈動輸方裉曲線??6期??還沒有完全發(fā)散,撞擊腔體后壁后,一部分剪切流隨??來流向下游運(yùn)動,一部分沿腔壁向下運(yùn)動,由f剪切??層的“封閉”作用,腔內(nèi)壓力脈動變化不大,腔底脈??動壓力變化平緩,但由f?0由剪切流不斷撞擊空腔??詩壁,受腔底固壁約束,在后壁深度方向上脈動壓力??急劇下降,同時由T-撞擊不斷補(bǔ)充能;&空腔內(nèi)府部??脈動壓力高74前半部分,使得K力波在腔內(nèi)不斷地??向上餘方向推進(jìn)。??3.2噪聲特性分析??圖9給出了四種典型風(fēng)速下,由4號傳聲器測??得的背景噪聲與空腔過頂噪聲頻譜曲線圖。結(jié)果表??明,空腔主要在200?2000?Hz這一頻帶菹圍內(nèi)產(chǎn)生??明顯純音噪聲,噪聲幅值較背景噪聲要高出10?dB;??在更高頻區(qū)域范圍內(nèi),空腔噪聲被背景噪聲覆蓋。在??34?fli/g時,曲線呈現(xiàn)的幅頻特性不明顯,無法完全??區(qū)分出某一激振頻率下對應(yīng)的幅值,但可以斷定在??200?1000?Hz范圍內(nèi),空腔內(nèi)部掃激噪聲存在。表1??給出了?51?m/Sl?6S?nt/vSB.?m/s三個風(fēng)速下T第24??階振蕩模態(tài)對應(yīng)的振蕩頻、率和噪聲幅值。在.51?m/s??時,隨著速度的增加,純音特性逐漸明顯,在揚(yáng)5也,??90??.??空腔賺*?-??80??-?—重__?.??.?一---背景噪聲??70??八八?一麵翁聲,??9?60??g?50??£>0??''Vu??40??30??20??前壁??A?VA.??oooooooo??05050505??4?3?3?2?2?1
圖13空腔不同渦系結(jié)構(gòu)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尺度適應(yīng)模型用于模擬射流流量對空腔壓力脈動的抑制[J]. 余培汛,白俊強(qiáng),郭博智,韓嘯,韓珊珊. 聲學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[2]方腔流致振蕩及噪聲的數(shù)值研究[J]. 萬振華,周林,孫德軍. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[3]空腔流激振蕩發(fā)聲的數(shù)值模擬研究[J]. 李曉東,劉靖東,高軍輝. 力學(xué)學(xué)報. 2006(05)
[4]流動誘導(dǎo)空腔振蕩頻率方程的改進(jìn)[J]. 張強(qiáng). 振動工程學(xué)報. 2004(01)
博士論文
[1]管道空腔流聲耦合振蕩及壓電振子流動控制技術(shù)的研究[D]. 朱幼君.上海交通大學(xué) 2010
本文編號:3226933
【文章來源】:聲學(xué)學(xué)報. 2020,45(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖8給出了空腔內(nèi)部脈動壓力均方根的曲線??圖
腔底?后壁??s/D??x。??iJD??編?腔脈動輸方裉曲線??6期??還沒有完全發(fā)散,撞擊腔體后壁后,一部分剪切流隨??來流向下游運(yùn)動,一部分沿腔壁向下運(yùn)動,由f剪切??層的“封閉”作用,腔內(nèi)壓力脈動變化不大,腔底脈??動壓力變化平緩,但由f?0由剪切流不斷撞擊空腔??詩壁,受腔底固壁約束,在后壁深度方向上脈動壓力??急劇下降,同時由T-撞擊不斷補(bǔ)充能;&空腔內(nèi)府部??脈動壓力高74前半部分,使得K力波在腔內(nèi)不斷地??向上餘方向推進(jìn)。??3.2噪聲特性分析??圖9給出了四種典型風(fēng)速下,由4號傳聲器測??得的背景噪聲與空腔過頂噪聲頻譜曲線圖。結(jié)果表??明,空腔主要在200?2000?Hz這一頻帶菹圍內(nèi)產(chǎn)生??明顯純音噪聲,噪聲幅值較背景噪聲要高出10?dB;??在更高頻區(qū)域范圍內(nèi),空腔噪聲被背景噪聲覆蓋。在??34?fli/g時,曲線呈現(xiàn)的幅頻特性不明顯,無法完全??區(qū)分出某一激振頻率下對應(yīng)的幅值,但可以斷定在??200?1000?Hz范圍內(nèi),空腔內(nèi)部掃激噪聲存在。表1??給出了?51?m/Sl?6S?nt/vSB.?m/s三個風(fēng)速下T第24??階振蕩模態(tài)對應(yīng)的振蕩頻、率和噪聲幅值。在.51?m/s??時,隨著速度的增加,純音特性逐漸明顯,在揚(yáng)5也,??90??.??空腔賺*?-??80??-?—重__?.??.?一---背景噪聲??70??八八?一麵翁聲,??9?60??g?50??£>0??''Vu??40??30??20??前壁??A?VA.??oooooooo??05050505??4?3?3?2?2?1
圖13空腔不同渦系結(jié)構(gòu)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尺度適應(yīng)模型用于模擬射流流量對空腔壓力脈動的抑制[J]. 余培汛,白俊強(qiáng),郭博智,韓嘯,韓珊珊. 聲學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[2]方腔流致振蕩及噪聲的數(shù)值研究[J]. 萬振華,周林,孫德軍. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[3]空腔流激振蕩發(fā)聲的數(shù)值模擬研究[J]. 李曉東,劉靖東,高軍輝. 力學(xué)學(xué)報. 2006(05)
[4]流動誘導(dǎo)空腔振蕩頻率方程的改進(jìn)[J]. 張強(qiáng). 振動工程學(xué)報. 2004(01)
博士論文
[1]管道空腔流聲耦合振蕩及壓電振子流動控制技術(shù)的研究[D]. 朱幼君.上海交通大學(xué) 2010
本文編號:3226933
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