射流气泡的被动声源成像方法
本文选题:射流气泡 切入点:被动声源成像 出处:《工程热物理学报》2017年05期
【摘要】:被动声源成像方法近年来越来越成为研究气泡声源的有效手段之一。本文所阐述的气泡声源成像方法,不仅能从有限数量的水听器测量信号中对气泡声源进行高分辨率的空间定位,还能重构出气泡声源的平均功率分布情况。为此,本文首先需要建立一个合适的气泡声源模型、进一步简化气泡声源在空间传播的多径效应,以便充分利用阵列信号处理的优势;然后,本文简要介绍基于波束形成、最小方差无失真响应和子空间分解等信号处理技术的气泡声源成像方法;并针对研究的射流气泡特点、流速和喷管性状等条件,还讨论了有限数量的水听器阵列对声源成像结果的影响。最后,本文通过仿真模拟说明了被动声源成像方法可以揭示气泡声源在气泡形成、生长和脱离喷管等阶段的声源平均功率高分辨率空间分布情况。该方法能够有效"看见"气泡声源、弥补了高超速相机拍摄气泡图像的不足。
[Abstract]:In recent years, passive sound source imaging method has become one of the effective methods to study bubble sound source.The imaging method of bubble sound source described in this paper can not only locate the bubble sound source with high resolution from a limited number of hydrophone measurement signals, but also reconstruct the average power distribution of bubble sound source.Therefore, this paper first needs to establish a suitable bubble sound source model to further simplify the multipath effect of bubble sound source propagation in space in order to make full use of the advantages of array signal processing.The method of bubble sound source imaging based on signal processing techniques such as minimum variance distortion response and subspace decomposition, and considering the characteristics of jet bubbles, velocity of flow and nozzle characteristics, etc.The influence of a limited number of hydrophone arrays on the imaging results of acoustic sources is also discussed.Finally, the simulation results show that the passive acoustic source imaging method can reveal the spatial distribution of the average power of the bubble sound source at the stage of bubble formation, growth and exit from nozzle.This method can effectively "see" bubble sound source and make up for the shortage of bubble image taken by high speed camera.
【作者单位】: 浙江大学能源工程学院化工机械所;
【基金】:国家科学自然科学基金重大研究计划培育资助项目(No.91634110) 国家重点研发计划资助项目(No.2016YEE0203304)
【分类号】:TB56
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本文编号:1716718
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