检索结果-南通市图书馆

离心风扇非定常气动力和气动噪声特性数值研究

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航空动力学报 2015年第8期30卷 1888-1899页

作者：张建华楚武利张皓光董兴杰西北工业大学动力与能源学院西安710072 先进航空发动机协同创新中心北京100191

将Lighthill方程转变为频域Helmholtz弱积分形式并采用Galerkin方法离散.基于声学有限元方法考虑声波在复杂固壁(叶轮和蜗壳)内的散射和反射等作用,利用Ffowcs Williams-Hawking(FW-H)方程耦合非定常流场计算结果数值预测了某离心风扇... 详细信息

将Lighthill方程转变为频域Helmholtz弱积分形式并采用Galerkin方法离散.基于声学有限元方法考虑声波在复杂固壁(叶轮和蜗壳)内的散射和反射等作用,利用Ffowcs Williams-Hawking(FW-H)方程耦合非定常流场计算结果数值预测了某离心风扇的噪声辐射,流场计算结果和蜗壳壁面动态压力测量结果在基频上吻合较好.结果表明:基频压力脉动分量在噪声源特性中占据主导地位且靠近叶轮前盖板对应位置的蜗舌区域(叶轮出口宽度范围内)是最主要的噪声源区域;声学有限元方法和实验吻合较好,复杂固壁对声传播影响不容忽略.叶轮出口不稳定气流对蜗壳周期性冲击引起的转/静干涉噪声远大于叶片偶极子源噪声是离心风扇最主要的噪声辐射分量且噪声主要从风扇管道出口方向传播.

关键词：离心风扇气动噪声壁面压力脉动声学有限元单音噪声

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轴流风扇/压气机管道周向声模态的测量

航空动力学报 2014年第4期29卷 917-926页

作者：王良锋乔渭阳纪良余索远西北工业大学动力与能源学院西安710072

利用管道内部周向均匀分布的麦克风阵列对某单级风扇在高背景噪声和较大硬壁反射条件下的管道周向声模态进行了实验测量.利用与参考信号互相关(CC)模态分解技术和传统的方均根(RMS)模态分解技术得到了主要的周向声模态振幅.通过与Tyler... 详细信息

利用管道内部周向均匀分布的麦克风阵列对某单级风扇在高背景噪声和较大硬壁反射条件下的管道周向声模态进行了实验测量.利用与参考信号互相关(CC)模态分解技术和传统的方均根(RMS)模态分解技术得到了主要的周向声模态振幅.通过与Tyler和Sofrin的理论分析对比,发现在高背景噪声和较大硬壁反射条件下,两种模态分解技术都能获得较为理想的模态分解结果;并且发现CC模态分解技术获得的模态振幅较低,初步分析这是由于和RMS模态分解技术相比,CC模态分解技术可以降低随机噪声对模态振幅分解结果的影响.此外,周向麦克风个数大于所要分解周向声模态阶数的4倍时,使用CC模态分解技术获得的模态振幅误差可以控制在1dB之内.

关键词：模态分解麦克风阵列互相关轴流风扇单音噪声

低压涡轮的气动-声学三维数值优化:倾斜导叶策略

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航空学报 2013年第2期34卷 246-254页

作者：赵磊乔渭阳谭洪川西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 中国燃气涡轮研究院四川成都610500

低压涡轮既是飞机进场着陆时发动机的重要声源,也是发动机中对效率要求很高的部件之一,为了实现低压涡轮低噪声的设计目标必须同时兼顾气动性能指标。研究给出了高效低噪声低压涡轮气动-声学三维优化的思路,即首先通过计算流体力学(CFD... 详细信息

低压涡轮既是飞机进场着陆时发动机的重要声源,也是发动机中对效率要求很高的部件之一,为了实现低压涡轮低噪声的设计目标必须同时兼顾气动性能指标。研究给出了高效低噪声低压涡轮气动-声学三维优化的思路,即首先通过计算流体力学(CFD)定常计算评估三维设计变化对气动性能的影响;然后利用非定常CFD方法与三平面压力模态匹配(TPP)方法的结合来评估其降噪的效果与非定常气动影响;最后确定最佳的设计方案。以GE-E3(Energy EfficientEngine)低压涡轮末级为算例,数值模拟了导叶倾斜作为低压涡轮降噪措施的潜力。计算结果表明,正倾斜导叶角度小于19°时单级涡轮气动性能较直列叶栅要好,效率最大提高了0.3%。对单音噪声级的评估指出,正倾斜由于改变了导叶的尾迹特征,涡轮级噪声水平是增大的,因此不能作为有效的降噪策略。数值研究的结果表明CFD方法能够同时反映出叶片三维设计的细节变化对气动和噪声级的影响,可以作为三维气动-声学优化的手段。

关键词：低压涡轮气动声学倾斜单音噪声

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涡扇发动机风扇管道声模态识别测量方法

科学技术与工程 2020年第19期20卷 7941-7946页

作者：高翔薛东文燕群霍施宇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

旋转声模态的测试识别是发动机管道声学研究的重要基础。通过对管道声传播机理和测试识别方法的分析研究,发展了基于旋转径向传声器阵列的声模态识别方法和测试装置。应用旋转声模态发生试验平台开展声模态识别验证试验,结果表明,该测... 详细信息

旋转声模态的测试识别是发动机管道声学研究的重要基础。通过对管道声传播机理和测试识别方法的分析研究,发展了基于旋转径向传声器阵列的声模态识别方法和测试装置。应用旋转声模态发生试验平台开展声模态识别验证试验,结果表明,该测量方法能够以较少数量的传声器识别管道内的周向和径向声模态;利用不同测试方法分析得出的声场结果相互吻合,进一步证明了该方法的适用性。

关键词：风扇噪声径向传声器阵列声模态识别单音噪声

局部进气高速涡轮机气动噪声实验研究（英文）

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科学技术与工程 2015年第34期35卷 39-44页

作者：赵辛午黄洪雁马瑞贤刘占生哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

动静叶干涉所产生的单音离散噪声是涡轮机气动噪声的主要来源之一。对于一种局部进气高速涡轮机,为了减弱由动静叶干涉引起的单音噪声,对涡轮机通流结构进行了流道优化设计以控制流道内的流动状况进而降低气动噪声,设计了涡轮机气动噪... 详细信息

动静叶干涉所产生的单音离散噪声是涡轮机气动噪声的主要来源之一。对于一种局部进气高速涡轮机,为了减弱由动静叶干涉引起的单音噪声,对涡轮机通流结构进行了流道优化设计以控制流道内的流动状况进而降低气动噪声,设计了涡轮机气动噪声实验台,测量并分析了流道优化措施的降噪效果。测量结果表明,所采用的涡轮机流道优化设计方法有效地抑制了单音离散噪声,降噪量最大达到了7 d B;在多数三分之一倍频程内,涡轮机优化设计后的噪声幅值均低于原始的涡轮机,降噪量最大为2.1 d B。

关键词：高速涡轮机单音噪声动静叶干涉流道优化实验研究

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轴流式旋转机械的气动噪声研究

轴流式旋转机械的气动噪声研究

作者：张钲浩沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

跨声速转子的气动噪声是航空领域的一个重要研究课题。本文旨在利用对流场进行瞬态计算和模态分解的方法研究其单音噪声的产生机理。本文以典型轴流式旋转机械rotor 37转子为计算模型,通过分离涡模拟(Detached Eddy Simulation,DES)的... 详细信息

跨声速转子的气动噪声是航空领域的一个重要研究课题。本文旨在利用对流场进行瞬态计算和模态分解的方法研究其单音噪声的产生机理。本文以典型轴流式旋转机械rotor 37转子为计算模型,通过分离涡模拟(Detached Eddy Simulation,DES)的数值方法对流场进行瞬态模拟。将计算结果与文献中的结果进行对比,验证本文计算结果的准确性。分析不同工况下的rotor 37转子流场结构的变化。运用傅里叶模态分解(Fourier Mode Decomposition,FMD)技术对rotor 37转子机匣上的压力脉动进行模态分解,以研究叶顶间隙处压力脉动(即气动噪声)的产生机理。在最高效率工况下,分析了激波与叶片前缘相互干涉、与泄漏涡相互作用产生的压力脉动。通过谐波分析法发现监控点处的声压级的能量主要集中在叶片通过频率(Blade Passing Frequency,BPF)及其谐波上。研究还得到了机匣上的噪声分布。使用FMD方法对机匣上的压力脉动进行分析。分析1阶模态及流场后发现,在叶片通道中,通道激波后压力面压强增高,形成高压区。增加的压强在叶片前部产生压差,产生了叶尖泄漏涡。叶尖泄漏涡和诱导涡之间形成低压区。高低压区交替刮过机匣是单音噪声产生的重要原因。2阶模态是1阶模态的谐波模态,频率是它的倍频,空间尺度减半,相应的高低压区随叶片一起转动产生高阶频率的噪声。在近失速工况下,分析了激波与叶片前缘干涉、与泄漏涡作用、激波之间交汇产生的压力脉动。声压级的能量仍集中在叶片通过频率及其谐波上。发现了机匣上的噪声分布,并对两种工况下声压级不同的原因进行分析。分析1阶模态后发现,高压区是由外伸斜激波后增高的压强形成的。在近失速工况下,激波脱体并向通道上游移动,使高低压区也向前移动。叶片尾缘的高低压区是由该处的旋涡引起的。2阶模态较1阶模态周向尺度减半,流向尺度几乎不变。对机匣进行开槽处理,并与光滑机匣模型在最高效率下的工况进行对比。分析了不同位置处的频谱图。在叶片0%～30%弦长处降低了约1 d B的噪声,在叶片60%～80%弦长处降低了约2 d B的噪声。机匣处理降低了叶片前部吸力面侧激波的强度,叶尖泄漏涡被拉向由沟槽形成的低压区,通道激波强度的降低使叶片压力面侧的增压作用减弱;在叶片尾缘处,分离涡的产生被抑制。叶片通道中气体沿周向的压差降低,抑制了此处高低压区的产生;但机匣处理使流场中产生了大量的涡,宽频噪声因此增强。

关键词： rotor 37 单音噪声模态分解机匣处理

基于旋转径向阵列的发动机声模态识别测试方法研究

同方学位论文库评论

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结构强度研究 2019年第4期 45-50页

作者：高翔薛东文燕群霍施宇航空工业飞机强度研究所三十二室西安

旋转声模态的测试识别是发动机管道声学研究的重要基础。通过对管道声传播机理和测试识别方法的分析研究,发展了基于旋转径向传声器阵列的声模态识别方法和测试装置。应用旋转声模态发生试验平台开展声模态识别验证试验,结果表明该测试... 详细信息

旋转声模态的测试识别是发动机管道声学研究的重要基础。通过对管道声传播机理和测试识别方法的分析研究,发展了基于旋转径向传声器阵列的声模态识别方法和测试装置。应用旋转声模态发生试验平台开展声模态识别验证试验,结果表明该测试方法能够以较少数量的传声器识别管道内的周向和径向声模态;利用不同测试方法分析得出的声场结果相互吻合,进一步证明了该方法的适用性。

关键词：风扇噪声径向传声器阵列声模态识别单音噪声

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典型轴流对转风机噪声测量与实验研究

风机技术 2019年第2期61卷 69-74页

作者：杨野王良锋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中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所

为了研究轴流对转风机的主要噪声源和进出口噪声传播规律,开展了典型轴流对转风机在自由场中的噪声测量实验。实验选用BSWAMPA401型号1/4英寸自由场传声器,分别采用半圆形传声器阵列和非均匀分布的线性传声器阵列对某轴流对转风机噪声... 详细信息

为了研究轴流对转风机的主要噪声源和进出口噪声传播规律,开展了典型轴流对转风机在自由场中的噪声测量实验。实验选用BSWAMPA401型号1/4英寸自由场传声器,分别采用半圆形传声器阵列和非均匀分布的线性传声器阵列对某轴流对转风机噪声特性进行了实验测量,研究了该风机远场噪声频谱特性、噪声指向性特性和进出口噪声源分布特性。结果表明:单音噪声的峰值频率集中在第一级转子的基频及其2倍谐频和两级转子对转的基频上;进口方向噪声声压级显著大于出口方向。第二级转子和下游支板对第一级转子基频噪声阻挡作用明显,一定程度上降低了出口噪声源的声压级。

关键词：对转风机波束成型传声器阵列单音噪声