航空叶轮机仿生学降噪的流动和声学机理研究
发布时间：2021-06-22 04:59
随着我国大飞机事业的开展、大型飞机及航空发动机重大专项的实施,飞机及其发动机噪声问题目前得到越来越多的关注。航空发动机是飞机的主要噪声源,随着航空发动机涵道比的不断增大以及单音降噪技术的发展,发动机宽频噪声问题变得日益重要,发动机叶片前缘与尾缘宽频噪声的控制是目前研究的难点与热点之一。本文针对模仿寂静飞行猫头鹰翅膀的尾缘锯齿结构以及模仿座头鲸鳍肢的波浪前缘结构,系统地开展了尾缘锯齿和波浪前缘结构降低叶片/叶轮机宽频噪声的实验与数值模拟研究。论文的主要研究工作和研究成果如下:（1）为了精确识别和研究叶片前缘与尾缘噪声特征,论文发展完善了传声器阵列数据处理方法中的传统波束成形算法（CB算法）以及反卷积CLEAN-SC算法,利用国际标准测试算例对CB算法和CLEAN-SC算法进行了考核验证,对不同复杂程度声源的识别结果表明,CLEAN-SC算法相比CB算法具有明显的优势,能够显著抑制旁瓣。论文发展的CLEAN-SC算法具有良好的精度和鲁棒性,在宽广的频率范围内对复杂标准声源算例的识别误差小于0.2 dB,为后续研究工作提供了可靠的实验方法。（2）基于大涡模拟（LES）和声类比理论,成功发展了...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：280 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
机场附近生活环境受到飞机噪声污染（>55dB）的人数分布
航噪声标准的发展以及未来的降噪计划（圆圈符号的大小表示涵道比机噪声主要有两类：飞机发动机噪声和飞机机体噪声，如图 1-4 所经过机身引起的气流压力脉动引起的，在飞机起飞和着陆过
机打开各种增升装置和起落架等非流线结构时，会产生较强烈的机体噪声。发动机噪声是气流经过发动机时高速气流与发动机各部件相互作用产生的，图 1-5 给出了当代民用飞机广泛采用的涡扇发动机的主要声源，可以看到，发动机噪声主要包括风扇/压气机噪声、燃烧噪声、涡轮噪声和喷流噪声四部分。其中，风扇/压气机噪声和涡轮噪声可以统称为叶轮机噪声。
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生学气动噪声控制研究的历史、现状和进展[J]. 乔渭阳,仝帆,陈伟杰,王勋年,陈正武. 空气动力学学报. 2018(01)
[2]尾缘多孔结构流动控制影响的数值研究[J]. 刘汉儒,王掩刚,张俊. 西北工业大学学报. 2017(01)
[3]Noise reduction effect of airfoil and small-scale rotor using serration trailing edge in a wind tunnel test[J]. RYI Jaeha,CHOI Jong-Soo. Science China（Technological Sciences）. 2017(02)
[4]多孔渗透结构影响尾缘噪声的试验[J]. 刘汉儒,陈南树. 航空学报. 2017(06)
[5]尾缘锯齿结构对叶片边界层不稳定噪声的影响[J]. 陈伟杰,乔渭阳,仝帆,段文华,刘团结. 航空学报. 2016(11)
[6]叶片弯掠组合设计对风扇气动噪声的被动控制[J]. 张伟光,王晓宇,孙晓峰. 航空学报. 2017(02)
[7]前缘锯齿对边界层不稳定噪声的影响[J]. 陈伟杰,乔渭阳,仝帆,段文华,刘团结. 航空学报. 2016(12)
[8]翼型湍流尾缘噪声半经验预测公式改进[J]. 柏宝红,李晓东. 北京航空航天大学学报. 2017(01)
[9]一种基于平均流场的翼型尾缘宽频噪声预测方法[J]. 柏宝红,李晓东. 航空动力学报. 2016(01)
[10]普通室内机翼尾缘噪声降噪的实验研究[J]. 纪良,乔渭阳,王良峰,英基勇. 推进技术. 2015(05)
博士论文
[1]长耳鸮翅膀气动与声学特性及其仿生应用研究[D]. 廖庚华.吉林大学 2013
[2]三种鸮形态学、飞行运动学特征规律及其仿生研究[D]. 陈坤.吉林大学 2012
硕士论文
[1]基于大涡模拟的锯齿尾缘翼型流动分析及气动噪声预测[D]. 黄乾.清华大学 2015
[2]锯齿尾缘叶片空气动力特性的数值模拟研究[D]. 张学迅.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]锯齿形尾缘喷嘴射流增混与降噪机理研究[D]. 郭晋之.上海交通大学 2013
本文编号：3242170
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：280 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
机场附近生活环境受到飞机噪声污染（>55dB）的人数分布
航噪声标准的发展以及未来的降噪计划（圆圈符号的大小表示涵道比机噪声主要有两类：飞机发动机噪声和飞机机体噪声，如图 1-4 所经过机身引起的气流压力脉动引起的，在飞机起飞和着陆过
机打开各种增升装置和起落架等非流线结构时，会产生较强烈的机体噪声。发动机噪声是气流经过发动机时高速气流与发动机各部件相互作用产生的，图 1-5 给出了当代民用飞机广泛采用的涡扇发动机的主要声源，可以看到，发动机噪声主要包括风扇/压气机噪声、燃烧噪声、涡轮噪声和喷流噪声四部分。其中，风扇/压气机噪声和涡轮噪声可以统称为叶轮机噪声。
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生学气动噪声控制研究的历史、现状和进展[J]. 乔渭阳,仝帆,陈伟杰,王勋年,陈正武. 空气动力学学报. 2018(01)
[2]尾缘多孔结构流动控制影响的数值研究[J]. 刘汉儒,王掩刚,张俊. 西北工业大学学报. 2017(01)
[3]Noise reduction effect of airfoil and small-scale rotor using serration trailing edge in a wind tunnel test[J]. RYI Jaeha,CHOI Jong-Soo. Science China（Technological Sciences）. 2017(02)
[4]多孔渗透结构影响尾缘噪声的试验[J]. 刘汉儒,陈南树. 航空学报. 2017(06)
[5]尾缘锯齿结构对叶片边界层不稳定噪声的影响[J]. 陈伟杰,乔渭阳,仝帆,段文华,刘团结. 航空学报. 2016(11)
[6]叶片弯掠组合设计对风扇气动噪声的被动控制[J]. 张伟光,王晓宇,孙晓峰. 航空学报. 2017(02)
[7]前缘锯齿对边界层不稳定噪声的影响[J]. 陈伟杰,乔渭阳,仝帆,段文华,刘团结. 航空学报. 2016(12)
[8]翼型湍流尾缘噪声半经验预测公式改进[J]. 柏宝红,李晓东. 北京航空航天大学学报. 2017(01)
[9]一种基于平均流场的翼型尾缘宽频噪声预测方法[J]. 柏宝红,李晓东. 航空动力学报. 2016(01)
[10]普通室内机翼尾缘噪声降噪的实验研究[J]. 纪良,乔渭阳,王良峰,英基勇. 推进技术. 2015(05)
博士论文
[1]长耳鸮翅膀气动与声学特性及其仿生应用研究[D]. 廖庚华.吉林大学 2013
[2]三种鸮形态学、飞行运动学特征规律及其仿生研究[D]. 陈坤.吉林大学 2012
硕士论文
[1]基于大涡模拟的锯齿尾缘翼型流动分析及气动噪声预测[D]. 黄乾.清华大学 2015
[2]锯齿尾缘叶片空气动力特性的数值模拟研究[D]. 张学迅.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]锯齿形尾缘喷嘴射流增混与降噪机理研究[D]. 郭晋之.上海交通大学 2013
本文编号：3242170
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