大气环境对直升机旋翼桨-涡干扰噪声辐射特性的影响

发布时间：2021-08-15 23:56

　　建立了一个适用于旋翼桨-涡干扰气动载荷计算的计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）/自由尾迹耦合模型,为提高计算效率,提出了一种高效的耦合策略进行不同计算域间的信息交换策略。在此基础上,结合基于声类比法的FW-H方程构建了旋翼桨-涡干扰噪声的计算方法。应用所建立的方法,以OLS（Operational loads survey）旋翼为研究对象,深入分析了大气环境对旋翼噪声辐射特性的影响。研究发现:随着飞行高度的增加,旋翼噪声辐射特性发生了明显的改变,逐渐由桨盘前行侧转变为指向桨盘前方,噪声幅值先增大后减小。文中从桨-涡干扰距离、干扰位置变化角度计算分析了大气压力、音速及空气密度等环境参数对旋翼桨-涡干扰噪声辐射特性的影响,并得出了一些有实际意义的影响规律。 

【文章来源】：南京航空航天大学学报. 2020,52(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

耦合方法计算域分区示意图

图2给出了采用本文所建方法计算的桨叶旋转1周过程中剖面载荷变化曲线及与文献[3]计算值的对比，剖面位置取0.91R和0.955R。对比可见，本文预测值位于其他预测方法（AFDD,DLR和ONERA）计算值中间并体现出较好的一致性，且本文计算方法更多地捕捉了前行侧桨-涡干扰现象，这与文献[3]理论分析结果一致（其中#1～#4代表发生在桨盘平面前行侧的桨-涡干扰现象，#5,#6为发生在桨盘平面后行侧的桨-涡干扰现象）。而其他计算方法仅仅预测到了较强桨-涡干扰引起的载荷波动（如#2、#4等位置的桨-涡干扰现象）。本文计算了该状态下的旋翼桨-涡干扰噪声。算例中，噪声观测点均位于距旋翼桨毂中心3.44R距离的球面，其中观测点3位于旋翼180°方位角、桨盘平面下方30°的位置；观测点9位于旋翼210°方位角、桨盘平面下方30°的位置。这两个观测点噪声具有明显的桨-涡干扰噪声的脉冲特性，是较难预测的。因此，采用这两个观测点能有效验证本文方法的准确性。

图3是本文计算结果与试验值的对比。由图可以看出，本文计算结果较好地捕捉了旋翼噪声的两次峰值，并与试验值[19]具有较好的一致性。2 大气环境对旋翼BVI噪声辐射特性影响分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]桨叶外形对共轴刚性旋翼悬停性能影响的CFD分析[J]. 招启军,朱正,原昕.  南京航空航天大学学报. 2017(05)
[2]飞行参数对旋翼桨-涡干扰噪声特性的影响机理研究[J]. 史勇杰,徐国华.  航空学报. 2013(11)



本文编号：3345172