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激发圆形管道内多阶声模态的扬声器阵列控制方法

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声学学报 2022年第4期47卷 521-530页

作者：黄时春英基勇高翔蒋伟康上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241 中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室西安710065

声模态发生器是通过控制扬声器阵列在管道内激发声模态波的一种装置。为了解决在管道内同时激发多个声模态的问题,研究了激发圆形管道内多阶声模态的扬声器阵列控制方法。采用轴向多圈布置的声源阵列,并调节各个声源的幅值和相位,实现... 详细信息

声模态发生器是通过控制扬声器阵列在管道内激发声模态波的一种装置。为了解决在管道内同时激发多个声模态的问题,研究了激发圆形管道内多阶声模态的扬声器阵列控制方法。采用轴向多圈布置的声源阵列,并调节各个声源的幅值和相位,实现同时激发包括径向声模态在内的多个声模态。同时考虑声源的周向位置和轴向位置信息,建立各个声源与多个目标模态系数之间的线性关系,运用最小二乘法求解得到激发目标多模态所需各个声源的复强度(包括幅值和相位),所研制的高阶模态发生器以计算的声源复强度为输入量,采用数字信号系统控制扬声器输出的幅值和相位,用于实现管道内声源激发,该模态激发过程无需针对特定模态优化声源的位置。实验结果表明,所研制的模态发生器可精确激发单个或多个声模态,且目标模态系数信噪比几乎都大于10 dB。

关键词：扬声器阵列声模态激发过程最小二乘法轴向位置圆形管道高阶模态多模态

一种适用于CJ1000A航空发动机的颗粒物排放性能评估方法

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安全与环境学报 2023年第3期23卷 936-942页

作者：周利敏英基勇李启龙丰火雷倪玉山复旦大学航空航天系上海200433 浙江交通职业技术学院航空学院杭州311112 中国航发商用航空发动机有限公司上海200241

为有效预测评估航空发动机的颗粒物排放适航性,对国产CJ1000A航空发动机的颗粒物排放标准适用性进行了分析,基于航空发动机在起降过程中最大非挥发性颗粒物质量排放浓度与发烟指数之间的转换关系,提出了一种适用于国产CJ1000A航空发动... 详细信息

为有效预测评估航空发动机的颗粒物排放适航性,对国产CJ1000A航空发动机的颗粒物排放标准适用性进行了分析,基于航空发动机在起降过程中最大非挥发性颗粒物质量排放浓度与发烟指数之间的转换关系,提出了一种适用于国产CJ1000A航空发动机非挥发性颗粒物排放性能的等效评估方法。以额定推力与CJ1000A相似的CFM56-5B航空发动机为例,研究表明该等效评估方法所得的分析结果与实际审定结果一致,可以有效评估航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能;同时,分析了该方法估算CFM56-5B航空发动机非挥发性颗粒物质量排放浓度的相对误差,结果表明有必要进一步提升该方法的整体鲁棒性。总体上,提出的等效评估方法可为CJ1000A航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能分析提供参考依据。

关键词：环境工程学航空发动机非挥发性颗粒物发烟指数排放性能评估方法

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改进的多级涡轮噪声经验预测模型

航空动力学报 2015年第5期30卷 1210-1218页

作者：纪良乔渭阳王良峰英基勇西北工业大学动力与能源学院西安710072 中国航空工业集团公司商用航空发动机有限责任公司上海200241

基于早期的涡轮噪声经验预测模型和涡轮噪声试验数据,对影响涡轮噪声的关键涡轮参数进行了分析,发展了改进的多级涡轮噪声经验预测模型.该模型由单级涡轮噪声计算、涡轮噪声在下游涡轮级中传播的衰减量计算和各级涡轮噪声叠加3个部分组... 详细信息

基于早期的涡轮噪声经验预测模型和涡轮噪声试验数据,对影响涡轮噪声的关键涡轮参数进行了分析,发展了改进的多级涡轮噪声经验预测模型.该模型由单级涡轮噪声计算、涡轮噪声在下游涡轮级中传播的衰减量计算和各级涡轮噪声叠加3个部分组成.采用涡轮噪声试验数据对单级涡轮噪声计算方法进行了验证.结果表明:该单级涡轮噪声计算方法的计算结果误差小于1.5dB.由试验数据拟合得到的涡轮噪声叶片排衰减经验预测模型也被应用于该改进的多级涡轮噪声经验预测模型中.与早期经验预测模型相比,改进模型的计算方法更合理,噪声预测结果更可靠.

关键词：经验预测模型涡轮噪声多级单级衰减

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普通室内机翼尾缘噪声降噪的实验研究

推进技术 2015年第5期36卷 703-712页

作者：纪良乔渭阳王良峰英基勇西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 中航商用航空发动机有限责任公司上海201108

为了研究锯齿形尾缘对SD2030低雷诺数翼型尾缘噪声的影响,在普通室内,采用由31路麦克风组成的线性阵列对SD2030吹风试验进行了声学测量。实验过程中,基于机翼弦长的雷诺数范围为2.1×105~3.2×105。在考虑混响、驻波和壁面反射影响的基... 详细信息

为了研究锯齿形尾缘对SD2030低雷诺数翼型尾缘噪声的影响,在普通室内,采用由31路麦克风组成的线性阵列对SD2030吹风试验进行了声学测量。实验过程中,基于机翼弦长的雷诺数范围为2.1×105~3.2×105。在考虑混响、驻波和壁面反射影响的基础上,设计了一长为1.72m的非等间距线性阵列。当频率大于1k Hz时,墙壁反射对测量结果的影响在0.5d B以内,驻波的影响也可以忽略。采用时域波束成形算法对声学信号进行处理之后,成功识别出了风洞噪声源、机翼前缘噪声源和尾缘噪声源。比较直尾缘机翼和锯齿形尾缘机翼的声源分布图发现,在1k^10k Hz的频率范围内,采用锯齿形尾缘设计能够降低尾缘噪声声压级最大约5d B。

关键词：麦克风阵列机翼尾缘噪声混响锯齿

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智能材料与直升机

直升机技术 1997年第4期 49-51页

作者：英基勇

直升机空气动力学专家们都有一个梦想:即旋翼桨叶每旋转一周能周期性地改变其剖面翼型。前行方向上的桨叶薄而平,其薄翼型可延迟气流压缩性的影响,而后行桨叶则厚而弯,旨在产生高的升力。如果这种情况显得过于理想化的话,我们可以使桨... 详细信息

直升机空气动力学专家们都有一个梦想:即旋翼桨叶每旋转一周能周期性地改变其剖面翼型。前行方向上的桨叶薄而平,其薄翼型可延迟气流压缩性的影响,而后行桨叶则厚而弯,旨在产生高的升力。如果这种情况显得过于理想化的话,我们可以使桨叶在适当的时间周期扭转或在桨叶上安装一片可周期变形的襟翼。

关键词：智能材料直升机空气动力学形状记忆合金旋翼桨叶电流变流体压电材料扭转襟翼周期变形压电陶瓷

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大涵道比涡扇发动机总体参数优化研究

科学技术与工程 2017年第21期17卷 121-127页

作者：郭福水罗钜闫成英基勇赵磊中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200240 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

为了改善传统的设计方法,获得最适当的总体参数,对某大涵道比涡扇发动机进行了优化。综合考虑了性能、结构、排放和噪声等多个学科,引入了总体与部件的协同设计思想;并通过探索总体与部件间的耦合协调机制及数据传递关系,提出了一种典... 详细信息

为了改善传统的设计方法,获得最适当的总体参数,对某大涵道比涡扇发动机进行了优化。综合考虑了性能、结构、排放和噪声等多个学科,引入了总体与部件的协同设计思想;并通过探索总体与部件间的耦合协调机制及数据传递关系,提出了一种典型的优化策略;该策略将高维复杂较大的系统问题转化为3个易于处理的子系统问题。此外,基于Isight软件建立了对应的优化平台。经过15 362 s计算,优化收敛结束,共得到了782个可行解,包括133个Pareto解。表明提出的优化方法具有"先优化后决策"的优点,能够快速有效地得到系统最优解,能够综合考虑性能、结构、排放和噪声等多个学科;能够有效平衡5个冲突的指标,进而得到适当的总体参数。

关键词：涡扇发动机总体参数协同设计优化策略优化平台

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喷流噪声半经验预测模型程序设计

声学技术 2018年第4期37卷 350-353页

作者：赵雯毛东兴姜在秀邱昇英基勇同济大学声学所上海200092 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200092

基于喷流混合噪声半经验预测方法 TA理论模型,设计了喷流混合噪声半经验预测模型程序。其中流场计算通过商用软件ANSYS,如ICEM和FLUENT实现,声场计算通过Fortran90代码编译完成,仿真计算得到的喷流噪声远场声压级与Tam等人的实验数据吻... 详细信息

基于喷流混合噪声半经验预测方法 TA理论模型,设计了喷流混合噪声半经验预测模型程序。其中流场计算通过商用软件ANSYS,如ICEM和FLUENT实现,声场计算通过Fortran90代码编译完成,仿真计算得到的喷流噪声远场声压级与Tam等人的实验数据吻合较好。同时提出了一种简化计算方法,在保证计算结果准确性的前提下,明显提高了计算速度。

关键词：喷流噪声半经验 TA模型

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复合材料环状声衬降噪特性试验研究

科学技术与工程 2020年第31期20卷 13047-13052页

作者：徐健英基勇薛东文霍施宇高翔中国飞机强度研究所航空噪声与动强度航空科技重点实验室西安710065 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

根据民用飞机结构轻质化、高性能化的发展需求,利用发动机声模态模拟试验平台开展复合材料环状声衬的降噪特性试验研究,探索复合材料声衬在发动机短舱的可行性。针对发动机短舱声衬的某特定工况,以高分子树脂基复合材料,利用无缝拼接和... 详细信息

根据民用飞机结构轻质化、高性能化的发展需求,利用发动机声模态模拟试验平台开展复合材料环状声衬的降噪特性试验研究,探索复合材料声衬在发动机短舱的可行性。针对发动机短舱声衬的某特定工况,以高分子树脂基复合材料,利用无缝拼接和环装整体成型等先进工艺研制出无拼缝的、两种不同长度的环状声衬试验件;通过基于旋转轴向传声器阵列方法的管内声模态测试和指向性测试开展声衬降噪效果试验。试验结果表明,声衬的降噪效果具有强烈的模态选择性,切向来流速度对声衬的降噪效果具有显著影响。

关键词：复材声衬降噪特性声学试验切向来流声模态

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基于PE算法的管道噪声声传播预测技术

声学与振动 2021年第4期9卷 143-152页

作者：英基勇王昌胜闻轶凡中国航发商用航空发动机有限责任公司上海上海索辰信息科技股份有限公司上海

本文针对风扇外涵道声传播数值预测问题,基于PE方法,开发了声阻抗边界条件模型。针对二维与三维的声传播问题、多种声学边界模型,应用有限差分法进行离散,采用四阶龙格库塔法进行推进,开发了管道噪声声传播预测软件。标模算例验证结果表... 详细信息

本文针对风扇外涵道声传播数值预测问题,基于PE方法,开发了声阻抗边界条件模型。针对二维与三维的声传播问题、多种声学边界模型,应用有限差分法进行离散,采用四阶龙格库塔法进行推进,开发了管道噪声声传播预测软件。标模算例验证结果表明,此软件与传统声学有限元软件相比,可以有效缩短风扇外涵道声传播数值预测时间,其既能保证足够的预测精度,又提高了计算效率。

关键词： PE方法数值预测声传播软件