飞跃阶段喷气噪声等值线估计

发布时间：2021-11-27 02:43

　　随着“全球一体化”建设的不断推进与发展,各国的来往交流的需求不断增加。不仅体现在人员的流动,还包括货物的流通。民航运输因其有着独特的便利性而得到很大的发展,各国的航空公司都在不断扩大其机队规模,各国也在适应民航运输的快速发展而不断地新建或者扩建新的机场。我国地域辽阔,民航运输业有很大的发展空间。随着我国由民航大国逐步向民航强国迈进,属于国产的“大飞机”即将投入市场,其“心脏”-大涵道比涡扇发动机也出于研发阶段。然而随着民航业的发展,飞机噪声也受到持续的关注。国际民航组织对飞机的噪声有着很严格的要求,并且其要求也越来越严。飞机噪声问题不仅关乎国产大飞机的适航取证,更主要的是影响机场周边社区居民的身心健康。现阶段的噪声适航工作效率比较低并且耗时耗力。而在民航客机的起飞爬升阶段,喷气噪声在发动机的噪声中占比最大。飞机适航取证过程中对噪声适航有明确的要求。民用航空涡扇发动机的研制与制造,不仅需要考虑符合噪声适航标准,还需考虑起飞时对机场周围社区的噪声影响。由发动机喷气噪声动态预测并绘制其在地面的等值线,不仅可以提前掌握发动机的噪声适航性,还能了解喷气噪声对机场周围社区的影响。本文利用NASA的... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-3展示了内流激波噪声、外流高频噪声及混合流低频噪声产生的示意图

中国民航大学硕士学位论文14由于发动机在飞行中随飞机向前运动，在STONE喷气噪声模型中噪声源的位置不是固定在在喷嘴上，而是在沿着发动机轴线的喷流下游的混合区中形成声源，这就是相对于静态噪声测试时，动态噪声要引入相对声源位置xs这一概念。通过后期的实验计算，声源相对位置为1.5m左右。这一误差对于近场噪声预测来说对结果的影响非常大，因为它影响了声源与观测点的几何距离。而在飞跃阶段这一条件下，观察者离飞机很远，属于远场噪声，声源距离发动机尾喷口的位置与发动机和观察者的相对位置比相当小，这时候的噪声源位移可以忽略不计。图3-1反映了实际声源的位置。图3-1声源和测量点相对位置其中rs为外喷口面到测量点距离，r为修正距离，α为指向角，αc为修正指向角，xs表征噪声源的位置。r与αc根据几何关系分别为：222cosssrrxrx(3-6)12cos=cosscsxrr(3-7)以上计算公式所需的参数分为流体力学参数和发动机尺寸参数。流体力学参数通过后期的环境参数和发动机性能参数的计算可以得到。对于发动机尺寸参数，则需根据不同发动机建立尺寸数据库进行输入和调用。尺寸参数主要包括：发动机尾喷口直径参数、长度参数及相关形貌参数。具体参数对照图3-2见下表3.1和表3.2。

中国民航大学硕士学位论文15表3.1尾喷管直径内参数示意表发动机尾喷管直径参数符号单位内涵尾喷管出口内直径,1,mm内涵尾喷管出口外直径,1,mm内涵尾喷管喉道内直径,1,mm内涵尾喷管喉道外直径,1,mm外涵尾喷管出口内直径,2,mm外涵尾喷管出口外直径,2,mm外涵尾喷管喉道内直径,2,mm表3.2尾喷管长度参数示意表发动机尾喷管长度参数符号单位内涵尾喷出口到尾椎前端长度,mm外涵尾喷管出口到内涵尾喷出口长度1,mm内涵锯齿长度1,mm外涵锯齿长度2,mm图3-2发动机收敛尾喷尺寸示意图


本文编号：3521409