检索结果-南通市图书馆

分布式波浪前缘静子叶片对单级轴流风扇单音噪声影响的数值研究

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推进技术 2021年第10期42卷 2237-2248页

作者：同航丁松向康深卯鲁秦乔渭阳西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129

为了适应逐年严苛的适航噪声标准,改善飞机噪声环境,突破航空发动机降噪技术的瓶颈,有必要开发新的降噪手段以指导叶轮机械降噪设计。采用URANS与FW-H方程混合方法,通过将波浪前缘构型运用在叶片流动损失较大、声源强度较强的部分后,进... 详细信息

为了适应逐年严苛的适航噪声标准,改善飞机噪声环境,突破航空发动机降噪技术的瓶颈,有必要开发新的降噪手段以指导叶轮机械降噪设计。采用URANS与FW-H方程混合方法,通过将波浪前缘构型运用在叶片流动损失较大、声源强度较强的部分后,进一步观察其气动性能和降噪效果。研究表明:与基准叶片相比,分布式波浪前缘静子叶片可以在1BPF(Blade Passing Frequency)时降低风扇入口声功率级0.67~1.9dB,2BPF时降低风扇入口声功率级1.87~4.18dB,3BPF时降低风扇入口声功率级2.4~6.8dB,同时,总压比最高提升0.027%,等熵效率最高提升0.28%。因此,分布式波浪前缘静子叶片在叶轮机械降噪方面有很好的运用前景。

关键词：波浪前缘叶片单音噪声声类比理论风扇 FW-H方程混合模型

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改进的单级风扇单音噪声解析预测模型

推进技术 2020年第6期41卷 1258-1267页

作者：同航乔渭阳丁松黎霖王良峰西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129

针对单级轴流风扇单音噪声的声模态与声功率(PWL)预测,基于早期的二维叶栅噪声解析预测模型,开发了改进的三维单级风扇噪声解析预测模型。主要目的是可以通过该预测方法快速、准确地给出声场信息以优化风扇设计方案。该模型由模拟转子... 详细信息

针对单级轴流风扇单音噪声的声模态与声功率(PWL)预测,基于早期的二维叶栅噪声解析预测模型,开发了改进的三维单级风扇噪声解析预测模型。主要目的是可以通过该预测方法快速、准确地给出声场信息以优化风扇设计方案。该模型由模拟转子粘性尾迹,求解静子表面非定常载荷以及模拟管道噪声传播三个部分组成,并采用单级轴流风扇噪声试验数据对该解析预测模型的结果进行了验证。与试验数据相比较,该解析预测模型1BPF单音噪声预测结果误差单音噪声预测结果误差噪声解析预测模型相比,该方法不仅考虑了三维几何,还可以模拟出管道内的声场结构,计算方法更为合理,噪声预测结果也更为可靠,具有很好的工程应用价值。

关键词：风扇叶轮机械单音噪声解析预测模型管道声学

波浪前缘静子叶片对高速轴流风扇单音噪声的影响

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航空学报 2020年第10期41卷 87-100页

作者：同航黎霖卯鲁秦向康深乔渭阳西北工业大学动力与能源学院西安710129

航空发动机压气机噪声与大型风洞压缩机噪声问题日益凸显,相关研究机构迫切需求新的降噪手段以指导大型叶轮机械降噪设计。为了探索波浪前缘静子叶片在大型叶轮机械降噪中的应用前景,采用非定常雷诺平均NavierStoke(URANS)方程与FW-H方... 详细信息

航空发动机压气机噪声与大型风洞压缩机噪声问题日益凸显,相关研究机构迫切需求新的降噪手段以指导大型叶轮机械降噪设计。为了探索波浪前缘静子叶片在大型叶轮机械降噪中的应用前景,采用非定常雷诺平均NavierStoke(URANS)方程与FW-H方程混合方法对基准静子叶片和3种波浪前缘静子叶片的降噪效果进行了数值模拟,研究对象静子来流平均马赫数约为0.49,基于静子叶片弦长的雷诺数约为1040000。数值预测结果显示:波浪前缘静子叶片可以显著降低高速轴流风扇单音噪声,但会对风扇的气动性能产生少许不利影响;相较于基准静子叶片,3种波浪前缘静子叶片可以在1BPF时降低风扇入口声功率级0.97~1.5dB,2BPF时降低风扇入口声功率级2.89~4.9dB,3BPF时降低风扇入口声功率级3.32~4.72dB;同时,总压比降低0.1%~0.8%,等熵效率降低0.1%~0.3%。进一步研究表明:不同频率下声源振幅和相位关系是风扇单音噪声强度的主要影响因素,总的来说,幅值的增加会降低声源强度,然而通过改变声源相位关系的降噪方式则需要兼顾径向模态与波长两个方面。

关键词：波浪前缘叶片单音噪声声类比理论风扇 FW-H方程混合模型降噪

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倾斜/后掠叶片对风扇单音噪声的控制研究

推进技术 2019年第2期40卷 295-306页

作者：程颢颐乔渭阳王良锋仝帆王勋年西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000

为探索倾斜/后掠静子叶片对风扇单音噪声的降噪机理并指导低噪声风扇的设计,采用基于三维黏性非定常雷诺平均数值模拟(URANS)和管道声类比理论(Ducted Acoustic Analogy,DAA)的流场/声场混合计算模型(CFD/AA)研究了不同转子叶尖间隙、... 详细信息

为探索倾斜/后掠静子叶片对风扇单音噪声的降噪机理并指导低噪声风扇的设计,采用基于三维黏性非定常雷诺平均数值模拟(URANS)和管道声类比理论(Ducted Acoustic Analogy,DAA)的流场/声场混合计算模型(CFD/AA)研究了不同转子叶尖间隙、倾斜静子、后掠静子等对NPU-Fan单音噪声的影响。计算结果表明:随着叶尖间隙增加,在1BPF (Blade Passing Frequency)和2BPF处,风扇前传、后传气动噪声均会增加,且1BPF处单音噪声增量大于其它谐频。在研究倾斜及后掠叶片的降噪机制时,须将管道特征函数与声源的耦合过程包含在内,并且要考虑真实风扇的尾迹特性及其向下游的输运过程。风扇静子负倾斜可以提升风扇的气动效率,但会增加噪声的声功率级;正倾斜叶片能够降低噪声声功率级,但风扇气动性能会有所降低。随着倾斜角的增加,降噪量增大,当倾斜角为+30°时,各谐波阶次的降噪量均超过2.3dB。后掠静子叶片相较于倾斜设计具有更好的气动性能和降噪效果。30°后掠角对于各谐波阶次的前传噪声降噪量均大于6.3dB,降低后传噪声超过10dB。正倾斜及后掠静子的降噪效果与噪声谐波阶次、传播方向紧密相关,谐波阶次越高,降噪效果越明显。倾斜-后掠综合设计方案对于前传噪声拥有最好的降噪效果,其综合了倾斜和后掠两者的优点。

关键词：混合模型声类比单音噪声叶尖间隙倾斜/后掠静子叶片

基于流场/声场混合模型的叶轮机械单音噪声研究

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航空学报 2014年第9期35卷 2481-2490页

作者：王良锋乔渭阳纪良仝帆西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

基于叶轮机械三维非定常黏性数值模拟(URANS)与管道内叶片排气动噪声声类比理论(DBAA),成功地发展了叶轮机械单音噪声混合预测模型(URANS/DBAA),该模型能够实现叶轮机械叶片详细设计参数与噪声辐射强度的关联。由于采用了Lighthill声类... 详细信息

基于叶轮机械三维非定常黏性数值模拟(URANS)与管道内叶片排气动噪声声类比理论(DBAA),成功地发展了叶轮机械单音噪声混合预测模型(URANS/DBAA),该模型能够实现叶轮机械叶片详细设计参数与噪声辐射强度的关联。由于采用了Lighthill声类比理论,使得该模型并不需要耗费大量计算资源。基于URANS/DBAA混合模型,对某单级轴流风扇的单音噪声及其噪声源分布特性进行了详细的计算分析,结果表明,该混合模型能够准确模拟叶轮机械单音噪声,实现了对叶轮机械单音噪声基本规律的分析和认识。

关键词：单音噪声声类比混合模型叶轮机械轴流风扇

转子叶尖间隙对风扇气动特性及单音噪声特性影响的数值计算

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空气动力学学报 2020年第6期38卷 1047-1055,I0001页

作者：王良锋杨野乔渭阳杨党国中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所绵阳621000 西北工业大学动力与能源学院西安710072

由于叶尖间隙会降低叶轮机的工作效率,并且会增大噪声辐射强度,因此在叶轮机设计和运行过程中需要特别关注这一设计参数的具体影响。基于叶轮机单音噪声流场/声场混合预测模型,研究了不同转子叶尖间隙对单级轴流风扇气动性能和单音噪声... 详细信息

由于叶尖间隙会降低叶轮机的工作效率,并且会增大噪声辐射强度,因此在叶轮机设计和运行过程中需要特别关注这一设计参数的具体影响。基于叶轮机单音噪声流场/声场混合预测模型,研究了不同转子叶尖间隙对单级轴流风扇气动性能和单音噪声强度的影响规律。研究发现,转子出口尾迹宽度和尾迹强度都随转子叶尖间隙的增大而增大,但是尾迹相位分布几乎没有改变,因此当尾迹与下游静子叶片干涉时,主要影响静子叶片表面的非定常载荷强度,而不会影响其主要的相位分布;2.5 mm的叶尖间隙(0.94%叶片高度)使得风扇流量减小了约2%,风扇效率下降了约1%,向前传播的1倍叶片通过频率(Blade Passing Frequency,BPF)单音噪声声功率级增大了1.5 dB,向后传播的1BPF单音噪声声功率级增大了0.7 dB;叶尖间隙变化对2BPF和3BPF对应的单音噪声强度影响都小于1 dB。

关键词：单音噪声混合模型轴流风扇叶尖间隙周向模态径向模态

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斜流风机单音噪声特性及降噪方法研究

斜流风机单音噪声特性及降噪方法研究

作者：韩洁婷浙江大学

学位级别：硕士

风机是当代最重要的动力装备之一,斜流风机因具有高流量、高效率等特点,已被广泛运用于化工、能源、建筑等领域。随着科学技术发展和人民生活水平的提升,能源资源短缺和噪声污染现象对斜流风机设计提出了更高要求,也标志着高性能、低噪... 详细信息

风机是当代最重要的动力装备之一,斜流风机因具有高流量、高效率等特点,已被广泛运用于化工、能源、建筑等领域。随着科学技术发展和人民生活水平的提升,能源资源短缺和噪声污染现象对斜流风机设计提出了更高要求,也标志着高性能、低噪声将成为斜流风机设计发展的重要方向。目前,斜流风机的气动性能优化研究已取得了较为丰富的成果,而气动噪声的研究内容仍不多见,如何降低气动噪声成为斜流风机的亟待解决的问题。其中单音噪声作为斜流风机气动噪声的主导成分,是降噪的主要目标,研究斜流风机的单音噪声产生、传播机理以及提出合理的降噪方法对控制风机气动噪声有重要意义和应用价值。本课题围绕斜流风机的单音气动噪声特性及其降噪研究展开,采用理论分析、数值模拟和实验验证等方法,对斜流风机单音气动噪声特性进行研究,分析斜流风机噪声源特征及其传播机理,从声源和声传播角度提出降噪方法,对不同方法及其降噪效果进行评估,为工程应用提供依据。论文的基本内容如下:(1)基于CFD数值计算方法对斜流风机内部流场进行了数值模拟,获得了相应的流场特征,分析了风机的流场结构和流动损失,通过实验验证了数值模拟结果的准确性。(2)基于Lighthill声类比理论建立了斜流风机的气动噪声计算模型,通过数值模拟方法获取了斜流风机的声场信息;利用其声场特征和流场特征,验证了斜流风机动静干涉导致的单音噪声产生机制。研究表明单音噪声主要声源是位于导叶前缘的非定常压力;研究了动静叶间距、倾斜导叶、掠型导叶等方法对噪声源及单音噪声的影响作用,分析了各种改型方法的降噪效果。(3)基于理论分析和实验的方法研究了斜流风机出口管道结构对气动噪声的影响。结果表明出口管道结构对气动噪声有明显的“截止”作用,选择合适的管道直径和动静叶数有助于提高管道截止频率、降低风机的气动噪声。本文针对斜流风机的单音噪声特性,分别从声源和声传播角度、利用理论分析、数值模拟、实验方法研究了后置导叶参数和出口管道结构对斜流风机气动噪声的影响作用,提出了适用于工业应用的降噪方法,为降低斜流风机低噪声设计方法提供了参考。

关键词：斜流风机单音噪声声类比方法后置导叶管道结构

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贝叶斯压缩感知识别管内风扇噪声单音声模态

声学学报 2025年第1期 187-200页

作者：王冉白玥余亮董广明上海海事大学物流工程学院西北工业大学民航学院大型客机集成技术与模拟飞行全国重点实验室

风扇噪声是大涵道比发动机的重要噪声源,其可传播模态随频率增加而增多,难以通过足够的传声器进行测量,为此提出了一种用于风扇单音噪声模态识别的贝叶斯压缩感知方法来解决声模态识别中传声器数量不足的问题。管道内声场用概率模型描述... 详细信息

风扇噪声是大涵道比发动机的重要噪声源,其可传播模态随频率增加而增多,难以通过足够的传声器进行测量,为此提出了一种用于风扇单音噪声模态识别的贝叶斯压缩感知方法来解决声模态识别中传声器数量不足的问题。管道内声场用概率模型描述,模态识别的压缩感知逆问题用贝叶斯框架表示。基于贝叶斯压缩感知的模态识别方法能稀疏恢复未知模态系数解,实现参数自适应调优。数值模拟和实验测试验证了贝叶斯压缩感知方法在模态识别中的有效性。结果表明,贝叶斯压缩感知方法可以用比传统方法少56.3%的传声器准确识别目标模态。

关键词：风扇噪声周向传声器阵列声模态识别贝叶斯压缩感知单音噪声

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静叶倾角对动静干涉声学特性的影响

上海交通大学学报 2013年第11期47卷 1783-1789页

作者：刘海建欧阳华田杰吴亚东杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学航空航天学院上海200240

为了有效降低航空发动机动静干涉噪声，采用试验和理论分析不同周向倾斜静叶与动叶干涉产生的气动及声学特性．对静叶倾角为-25°～25°的声学测量结果表明，影响总声压级的主要因素为单音噪声，其中一阶单音占主导；在静叶倾角为-10°... 详细信息

为了有效降低航空发动机动静干涉噪声，采用试验和理论分析不同周向倾斜静叶与动叶干涉产生的气动及声学特性．对静叶倾角为-25°～25°的声学测量结果表明，影响总声压级的主要因素为单音噪声，其中一阶单音占主导；在静叶倾角为-10°～10°时一阶单音噪声占总声压级比例超过40％．通过对静叶倾角±25°及0°的数值计算分析可知，改变静叶倾角可以调整动叶尾迹相位分布，从而影响动叶尾迹与静叶的干涉效果，达到控制噪声的目的．后倾静叶要优于前倾，与试验结果一致．

关键词：动静干涉宽频噪声单音噪声相位