超音速射流噪声的突变预测研究

发布时间：2021-10-18 12:18

　　超音速射流被广泛应用于各个工业领域中,它产生的噪声也备受研究人员关注。本文在进行消声器噪声测量实验时发现,部分结构的喷管在放气过程中产生的超音速射流噪声大小不是随着上游压强的减小而减小,而是在某一压强点出现突跃性的增大,这是不符合实验要求的。此前只能在喷管的样品测试环节发现这类噪声问题,往往会造成资源的浪费。本文的研究目的就是寻找一种能够在喷管设计阶段预测其射流噪声是否会产生突变现象的方法,从而避免在设计、制造等环节上无用的投入。本文首先对是否会产生噪声突变现象的两种典型结构喷管在多个压比下的超音速射流流场进行了数值模拟工作。通过对流场尤其是近场的激波结构以及轴线参数分布曲线的变化情况的对比分析后发现,该突变现象的产生是以射流变为极度欠膨胀状态、拟周期的激波栅格结构消失导致轴线总压或皮托管压强分布曲线呈“L”型为标志的,而这可以作为噪声声压级是否会突变的判据。接下来,测量了这两种喷管射流的轴线皮托管压强分布情况。实验数据和仿真结果比较吻合,验证了数值计算方法和上述噪声突变现象判定准则的正确性。最后,采用实验和数值模拟相结合的方法对节流孔板的内径和孔板后的喷管长度这两个喷管结构参数对射流... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型射流的示意图

图 1-2 轴线皮托管压强分布情况（喷管 1.5L 和 1.5C）[15]ig.1-2 Pitot pressure distributions along the centerline; nozzles 1.5L and 1

图 1-3 皮托管压强分布的测量值和计算值（喷管 1.5L 和 1.5C）[15]Fig.1-3 Measured and computed Pitot pressure distributions; nozzles 1.5L and 1.5CB. André 等人对两种压比的欠膨胀自由射流展开实验探究，实验手段显示，测量静压和皮托管压强，使用激光多普勒测速仪（LDV）测量

【参考文献】：
期刊论文
[1]固体火箭发动机燃气射流流场和声场数值计算[J]. 张磊,阮文俊,王浩,王健.  固体火箭技术. 2015(02)
[2]流经矩形喷嘴的超音速射流啸叫模式切换的实验研究[J]. 陈喆,吴九汇,陈鑫,雷浩,侯洁洁.  物理学报. 2015(05)
[3]超音速射流流场湍流模型适应性研究[J]. 朱伶枫,张延玲,朱荣,赵飞,田冬东.  太原理工大学学报. 2015(01)
[4]超音速射流流场中湍流模型[J]. 赵飞,张延玲,朱荣,王慧.  北京科技大学学报. 2014(03)
[5]喷射流场及其辐射声场数值模拟[J]. 郝宗睿,王乐勤,周忠海.  哈尔滨工程大学学报. 2012(08)
[6]喷管尺寸对超声速喷流噪声影响研究[J]. 韩磊,胡春波,李佳明,李林,刘小勇.  固体火箭技术. 2012(03)
[7]轴对称收-扩喷管内外流场一体化数值模拟[J]. 余铭,刘友宏.  科学技术与工程. 2011(32)
[8]喷管射流流场及噪音的数值模拟[J]. 胡声超,鲍福廷,王中,蔡强.  固体火箭技术. 2011(04)
[9]激光切割中的超声速喷嘴辅助气体流场分析与结构改进[J]. 胡俊,郭绍刚,邱明勇,姚振强.  机械工程学报. 2009(06)
[10]会聚型喷嘴内部形状参数对射流流场的影响[J]. 邱明勇,胡俊,姚振强.  中国激光. 2009(05)

硕士论文
[1]超声速欠膨胀冲击射流的大涡模拟[D]. 刘海.清华大学 2010



本文编号：3442786