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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

一种可用于声衬优化设计的管道声传播有限元模型

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航空动力学报 2007年第8期22卷 1303-1308页

作者：卢镇波景晓东孙晓峰北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

以航空发动机消声短舱声学设计为目标,发展了一种管道声传播有限元模型,它包含了壁面声阻抗、管道截面积和形状变化、以及管内非均匀流动等典型影响因素.应用该模型针对一种真实的高速转子声源进行了管道消声的数值模拟,不仅得到了细致... 详细信息

以航空发动机消声短舱声学设计为目标,发展了一种管道声传播有限元模型,它包含了壁面声阻抗、管道截面积和形状变化、以及管内非均匀流动等典型影响因素.应用该模型针对一种真实的高速转子声源进行了管道消声的数值模拟,不仅得到了细致的管内声场分布情况,更利用其快速的特点完成了声衬声阻抗的优化计算.结果表明该模型具有工程应用价值.

关键词：航空、航天推进系统航空发动机消声短舱管道声学声衬有限元方法

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风扇出口导向叶片低噪声设计Ⅰ：方法与优化

航空学报 2019年第10期40卷 9-19页

作者：蒋永松郑文涛赵航杨明绥王咏梅中国航发沈阳发动机研究所

作为“风扇出口导向叶片(Outlet Guide Vanes,OGV)低噪声设计”系列文章的第1篇,本文在现有压气机气动设计流程的基础上,加入了噪声评估过程,建立了基于通流设计的气动/声学一体化设计方法。为提高设计阶段的评估速度,以三维升力面理论... 详细信息

作为“风扇出口导向叶片(Outlet Guide Vanes,OGV)低噪声设计”系列文章的第1篇,本文在现有压气机气动设计流程的基础上,加入了噪声评估过程,建立了基于通流设计的气动/声学一体化设计方法。为提高设计阶段的评估速度,以三维升力面理论与管道声学理论为基础,从通流设计和造型设计输出中提取参数,结合转子尾迹模型,建立了转/静干涉噪声的解析预测模型。以现代大涵道比涡扇发动机风扇/增压级为对象,采用该模型系统分析了OGV轴向掠形与周向倾斜对转/静干涉噪声的影响,获取了轴向掠形角与周向倾斜角等三维设计参数与风扇噪声的关系图谱,初步确定了低噪声设计较优降噪量的掠和倾组合方案。以此为基础,在保持叶尖子午投影位置和弦长不变的前提下,将叶片前缘和径向积叠进行参数化,采用遗传算法进一步开展了OGV的低噪声优化设计,最终获得了2个优化方案,预估的降噪量达到了8dB。

关键词：大涵道比涡扇发动机气动与声学一体化设计转/静干涉噪声三维升力面理论管道声学

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单级风扇声模态相关性研究及其影响

推进技术 2021年第6期42卷 1285-1292页

作者：同航许坤波王良锋乔渭阳西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 南京工程学院机械工程学院江苏南京211167 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所四川绵阳621000

航空发动机轮毂比的增加使得处于"截通"状态的管道声模态数目急剧增加,为了提高风扇管道宽频噪声模态识别及分解技术的准确性,需要对管道声模态相关性进行分析研究。以一台单级低速轴流风扇实验台为实验对象,研究了单级风扇的模态相关... 详细信息

航空发动机轮毂比的增加使得处于"截通"状态的管道声模态数目急剧增加,为了提高风扇管道宽频噪声模态识别及分解技术的准确性,需要对管道声模态相关性进行分析研究。以一台单级低速轴流风扇实验台为实验对象,研究了单级风扇的模态相关性以及声场相关性。进一步结合参考传声器模态分解法和互相关模态分解法,对比了模态相关性对管道进口声功率级产生的影响。结果表明,管道模态相关性对入射声波影响较小,对反射声波影响较大。因此,在高精度模态分解实验中,有必要考虑到模态相关性,并采用更加合理的模态分解技术。

关键词：风扇相关性模态分解管道声学传声器阵列

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空腔非局域反应声衬传播特性研究

工程热物理学报 2005年第5期26卷 751-754页

作者：杜林刘宇孙晓峰北京航空航天大学407教研室北京100083

本文对声波在空腔非局域反应声衬管道内的传播进行了研究。特征方程通过声衬内和管道内两部分声场的耦合求解得到,并采用积分方法对特征方程积分求解,通过模态匹配的方法建立并求解了有限长管道非局域反应声衬的声辐射数值模型,展示了... 详细信息

本文对声波在空腔非局域反应声衬管道内的传播进行了研究。特征方程通过声衬内和管道内两部分声场的耦合求解得到,并采用积分方法对特征方程积分求解,通过模态匹配的方法建立并求解了有限长管道非局域反应声衬的声辐射数值模型,展示了在管道消声主动控制方面的应用潜力。

关键词：空腔非局域反应声衬管道声学主动控制

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参加inter-noise 90的报告

声学学报 1991年第2期 157-158页

作者：马大猷

1990国际噪声控制工程会议于1990年8月13—15日在瑞典哥德堡朝莫工业大学校园举行.参加者约800人,其中中国人约***-noise90会议有三个杰出讲演,40开题论文,286邀请或自选论文.杰出论文在三个早晨的大会上报告.正常分为8个分组同步进行.... 详细信息

1990国际噪声控制工程会议于1990年8月13—15日在瑞典哥德堡朝莫工业大学校园举行.参加者约800人,其中中国人约***-noise90会议有三个杰出讲演,40开题论文,286邀请或自选论文.杰出论文在三个早晨的大会上报告.正常分为8个分组同步进行.各组上午或下午第一篇论文为开题论文,每个30分钟(讲25分钟,讨论3分钟,休息2分钟以便转组).其它论文都是20分钟(讲15分钟,讨论3分钟,休息2分钟以便转组).有31个公司在

关键词：有源噪声控制 inter-noise 90 抗性消声器管道声学有源控制

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同方期刊数据库

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基于COMSOL的钻井次声液面监测模拟

科学技术与工程 2022年第36期22卷 16040-16046页

作者：吴欣袁李宁王帅杨文领阳明君四川轻化工大学机械工程学院宜宾644005 中国石油集团渤海钻探工程有限公司天津300280

在钻井过程中为了实现溢流早期监测,需要实时测量井筒内液面深度,回声测距是目前常用的液面监测方法。基于COMSOL软件,模拟钻井液面回声监测,所建模型耦合一维管道声学和三维压力声学,并采用参数化建模,通过控制变量方法对比分析声波频... 详细信息

在钻井过程中为了实现溢流早期监测,需要实时测量井筒内液面深度,回声测距是目前常用的液面监测方法。基于COMSOL软件,模拟钻井液面回声监测,所建模型耦合一维管道声学和三维压力声学,并采用参数化建模,通过控制变量方法对比分析声波频率、激发压力、管道压力、液面深度等因素对回声信号的影响。结果表明:声波频率在特定管道系统中存在最佳值,超过该值后,频率越高,信号衰减越快;激发压力越高,获得越强回波信号,可显著提升测距量程;液面深度过浅,激发波与回波重叠,会导致后期识别困难;液面深度过深,回波较弱,低于设备灵敏度。为钻井液面监测次声波传播机理分析提供了一种新的方法和思路。

关键词：回声测距次声波管道声学数值模拟液面监控

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一种风扇/压气机声模态测量分析方法

燃气涡轮试验与研究 2015年第3期28卷 49-53,62页

作者：梁东王利弓志强杨明绥中航空天发动机研究院有限公司北京101304 Bruel&Kjaer声学和振动测量公司北京分公司北京100040 中航工业沈阳发动机设计研究所沈阳110015

声模态测量是风扇/压气机管道声学研究的重要组成部分。测点非均布、测点数目为奇数或测量过程中传感器测量结果有误情况下,无法应用传统的分析方法分析。从最基本的声学公式入手,对管道声传播进行理论推导,得到一个通用的声模态测量分... 详细信息

声模态测量是风扇/压气机管道声学研究的重要组成部分。测点非均布、测点数目为奇数或测量过程中传感器测量结果有误情况下,无法应用传统的分析方法分析。从最基本的声学公式入手,对管道声传播进行理论推导,得到一个通用的声模态测量分析方法,即求解方程组法。利用数值模拟方法对管道声模态进行分析,可看出模态分析的目的,是通过测点的声压进行目标频率下主要模态的识别,证明了应用解方程组法可进行测点非均布情况下的模态分析。在两个风扇试验器的声学测量中应用该种测量分析方法,从试验角度证明了分析方法的正确性和分析结果的可靠性。本文提出的声模态测量分析方法解决了传统分析方法的弊端,对风扇/压气机气动声学试验研究具有重要的意义。

关键词：风扇/压气机管道声学静/转干涉噪声声模态试验研究求解方程组法测点非均布

基于有限元仿真的发动机进气系统噪声控制优化研究

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基于有限元仿真的发动机进气系统噪声控制优化研究

作者：王练湖南大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提升,汽车已经成为日常出行中最为重要的交通工具,由此产生的汽车噪声污染问题也日益严重,为此国家制定的相关法律法规对汽车的噪声控制也提出了日益严格的要求。对于以传统发动机为动力源的汽车... 详细信息

随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提升,汽车已经成为日常出行中最为重要的交通工具,由此产生的汽车噪声污染问题也日益严重,为此国家制定的相关法律法规对汽车的噪声控制也提出了日益严格的要求。对于以传统发动机为动力源的汽车所产生的噪声污染,发动机进气系统是其主要噪声来源之一,对其采取控制措施是当前汽车噪声控制的主要方向之一。本文通过对汽车特别是其发动机进气系统噪声的来源及生成机理进行了相关研究,在此基础上利用管道声学的研究方法对发动机进气系统中常用的消声元件声学特性进行了分析。以某一赫姆霍兹消声器为研究对象,利用三维声学频域有限元法计算了消声元件在无流动常温常压理想空气为介质时的传递损失,并详述了其原理及计算流程,仿真计算过程采用LMS ***中的声学模块进行求解。同样以该赫姆霍兹消声器为研究对象,利用消声元件的两负载驻波管法测量无流动常温常压理想空气为介质时的传递损失,对仿真及实验结果进行对比,结果基本吻合。利用两负载法驻波管实验验证了声学有限元仿真方法的准确性,为消声元件设计过程中的声学性能评价提供了方法指导。以某型汽车发动机进气系统为研究对象,通过整车噪声测量和三维有限元仿真分析了其原机管口噪声特性及进气系统的噪声控制性能,了解了原机的主要不达标噪声频段及原机进气系统噪声控制能力的不足。以原机管口噪声中的高频HISS噪声、低频共振噪声及阶次噪声等为控制对象,基于三维声学有限元法设计了相应的空滤内插管、编织管、赫姆霍兹消声器等消声元件,并对其消声性能进行了三维有限元仿真分析。以所设计的消声元件组成的四个进气系统消声方案为试验对象,通过在转毂实验室中进行整车噪声实验,得到了各方案的管口噪声情况并对其进行了分析,各方案均达到了管口噪声控制的目标值,其中方案04为最优方案,总声压级整体低于开发目标4-10dB。结果表明添加空滤内插管、编织管、赫姆霍兹消声器等消声元件对于发动机进气系统噪声控制的作用显著,本文所采用的分析和开发方法有效且结果可靠,具有一定的工程实用和参考价值。

关键词：噪声控制管道声学有限元仿真进气系统消声元件