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仿生学气动噪声控制研究的历史、现状和进展 被引量：23
1
作者 乔渭阳 仝帆 +2 位作者 陈伟杰 王勋年 陈正武 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期98-121,共24页
飞机/发动机噪声控制技术是目前绿色航空概念的主要目标之一,也是航空领域大国间竞争的关键技术。经过半个多世纪气动声学理论和飞机/发动机噪声控制技术研究后,进一步降低飞机噪声遇到了技术瓶颈。湍流宽频噪声由于其物理机制的复杂性... 飞机/发动机噪声控制技术是目前绿色航空概念的主要目标之一,也是航空领域大国间竞争的关键技术。经过半个多世纪气动声学理论和飞机/发动机噪声控制技术研究后,进一步降低飞机噪声遇到了技术瓶颈。湍流宽频噪声由于其物理机制的复杂性、流动过程的无法避免性和在飞机/发动机流场中存在的普遍性,已成为当前气动噪声控制的难点和重点。以"师法自然"为核心的仿生学气动噪声控制,得到了前所未有的重视和研究,为气动噪声控制提供了新的思想,并构成了气动噪声控制的新方向。以飞机/发动机湍流宽频噪声控制为对象,首先回顾了仿生学气动噪声控制技术的研究历史,并详细介绍了机翼/叶片尾缘和前缘的仿生学降噪研究现状和发展动态,分析了目前仿生学气动噪声控制理论和技术的主要问题及未来的研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 仿生学 锯齿尾缘 波浪前缘 气动噪声 宽频噪声
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分形及规则布置方柱绕流场及气动噪声特性数值研究
2
作者 陈武 韩斐 周毅 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期380-393,共14页
采用大涡模拟并结合K-FWH声比拟方法对两种具有相同阻塞率的方柱布置(规则布置和分形布置)流场进行数值模拟研究。首先利用前人的单方柱绕流实验和数值结果对本文所使用的大涡模拟方法进行验证,结果表明本文所采用的数值方法能较好的预... 采用大涡模拟并结合K-FWH声比拟方法对两种具有相同阻塞率的方柱布置(规则布置和分形布置)流场进行数值模拟研究。首先利用前人的单方柱绕流实验和数值结果对本文所使用的大涡模拟方法进行验证,结果表明本文所采用的数值方法能较好的预测绕流问题的湍流特性。研究发现在雷诺数为10~4,两类布置方柱尾流场平均阻力系数大致相等。规则布置方柱尾流场旋涡脱落呈现明显的“相位锁定”现象,而分形布置方柱尾流场旋涡脱落杂乱无序。与此同时,声学仿真结果表明两类流场的远场声压级指向分布大致相同。规则布置方柱流场中的噪声呈现“相位锁定”现象,分形布置方柱流场能够改变噪声频谱特性,使低频噪声向高频噪声转移。 展开更多
关键词 分形布置 大涡模拟 声比拟 湍流特性 气动噪声
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高速列车受电弓区域气动噪声的尺度效应研究
3
作者 袁思齐 杨志刚 +2 位作者 李雪亮 谭晓明 马瑞轩 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3061-3071,共11页
受限于风洞尺寸和仿真计算规模,研究高速列车气动噪声问题时,通常采用缩比模型。然而,由于受电弓区域的流场结构复杂,缩比模型的使用会导致雷诺数减小,从而改变流场结构,进而影响气动噪声特性。为探明模型尺度对气动噪声声源分布和辐射... 受限于风洞尺寸和仿真计算规模,研究高速列车气动噪声问题时,通常采用缩比模型。然而,由于受电弓区域的流场结构复杂,缩比模型的使用会导致雷诺数减小,从而改变流场结构,进而影响气动噪声特性。为探明模型尺度对气动噪声声源分布和辐射噪声强度的影响,结合大涡模拟和Ffowcs Williams-Hawkings积分方程,研究高速列车受电弓区域不同缩比尺度下的气动激扰特征、表面偶极子声能和远场辐射噪声声压级。研究结果表明:随着模型尺寸减小,流动主尺度从受电弓上部迁移到受电弓下部。流场变化导致声场主发声源随之迁移,受电弓区域的整体辐射噪声呈下降趋势。1/4、1/8、1/16、1/25和1/50比例的缩比模型辐射噪声分别为97.40,95.39,94.30,92.48和88.1 dB(A)。其中,1/4比例的缩比模型受电弓上部声源声功率占比为32%,受电弓区域整体声源谱型存在2个峰值,峰值频率由弓头和上臂杆产生;而在1/50缩比模型中受电弓下部声源声功率占比为87%,受电弓区域整体声源谱型呈现宽频特征,与受电弓腔谱型特征一致。研究结果揭示模型缩小导致的误差是非线性的,进行缩比模型试验时,需要根据具体的缩比尺度对声源特征进行相应的修正,以便更准确地反映实际情况。研究结果可为缩比模型试验仿真以及未来高速列车的低气动噪声设计提供参考依据。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 气动声学 尺度效应 等效声源
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汽车外后视镜造型对气动和噪声影响的风洞实验研究 被引量：2
4
作者 付威 王勋年 李勇 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期92-106,共15页
为降低由汽车后视镜带来的气动噪声,本文以一简化汽车外后视镜模型为基础模型,提出3个不同造型改进方案:A造型模型镜身倾斜15°;B造型模型镜身倾斜30°;C造型模型将原圆柱形底座改为椭柱形底座。对4款造型外后视镜模型进行风洞... 为降低由汽车后视镜带来的气动噪声,本文以一简化汽车外后视镜模型为基础模型,提出3个不同造型改进方案:A造型模型镜身倾斜15°;B造型模型镜身倾斜30°;C造型模型将原圆柱形底座改为椭柱形底座。对4款造型外后视镜模型进行风洞实验研究,分析流场、空气阻力和壁面脉动压力随造型改变的规律。气动特性(流场和阻力)采用粒子图像测速仪(PIV)和六分量动态天平测量,声学特性采用壁面麦克风对侧窗平板的湍流脉动进行测量。研究结果表明:3个造型改进方案均可在不同程度上改善外后视镜尾迹区域流场品质,有效降低空气阻力和气动噪声。其中B模型阻力系数较基础模型降低18.4%,壁面脉动压力总声压级在中低频段可降低4.6 dB;C模型可降低阻力系数7.5%,总声压级可降低4.3 dB。 展开更多
关键词 汽车外后视镜 空气阻力 脉动压力 气动噪声 风洞实验 流场显示
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圆柱与扭转柱杆件受电弓气动与噪声研究 被引量：4
5
作者 李启良 李卓明 魏峥 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1177-1183,共7页
受电弓气动与噪声性能对高速列车非常重要,为此开展了圆柱和扭转柱杆件受电弓气动与噪声仿真分析。与圆柱杆件相比,扭转柱杆件受电弓虽然平均阻力稍有增大,但其平均和脉动升力大幅度降低,从气动力角度来看对改善受电弓运行稳定性和受流... 受电弓气动与噪声性能对高速列车非常重要,为此开展了圆柱和扭转柱杆件受电弓气动与噪声仿真分析。与圆柱杆件相比,扭转柱杆件受电弓虽然平均阻力稍有增大,但其平均和脉动升力大幅度降低,从气动力角度来看对改善受电弓运行稳定性和受流质量有积极作用。通过对受电弓尾迹流场开展聚类分析发现,圆柱杆件和扭转柱杆件受电弓尾迹流场均存在三条闭环转换路径。与圆柱杆件相比,扭转柱杆件的第二条转换路径稍短,但第三条转换路径稍长。当下臂杆由圆柱变为扭转柱时,在高度方向将由单一的旋涡向多个正负交替旋涡转变。扭转柱杆件受电弓消除圆柱杆件受电弓的峰值噪声,总声压级减少了1.5 dB,改善了受电弓气动噪声性能。 展开更多
关键词 圆柱 扭转柱 受电弓 聚类分析 气动与噪声
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涡流恢复导叶对螺旋桨气动和声学性能影响研究
6
作者 韦卿 张武 +3 位作者 陈正武 仝帆 朱文浩 王良军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期63-75,共13页
为了对比安装涡流恢复导叶与单排螺旋桨气动性能和气动噪声的差异,采用数值模拟的方法研究了安装六种不同间距涡流恢复导叶和单排螺旋桨的气动力及气动噪声。研究结果表明:在起飞状态,级间距Δx=0.27的工况下,安装涡流恢复导叶使得推力... 为了对比安装涡流恢复导叶与单排螺旋桨气动性能和气动噪声的差异,采用数值模拟的方法研究了安装六种不同间距涡流恢复导叶和单排螺旋桨的气动力及气动噪声。研究结果表明:在起飞状态,级间距Δx=0.27的工况下,安装涡流恢复导叶使得推力系数增加6.4%,效率增加6.7%。随着间距的增大,前级叶片的桨尖涡、尾迹涡等涡系结构在通过后级叶片时破碎并向下游传播,且强度逐渐减小。噪声强度随着级间距的增加而逐渐减小,最大级间距涡流恢复导叶的噪声与最小级间距涡流恢复导叶噪声相比降低5.7 dB,噪声下降幅度随级间距的增加逐渐减缓,存在级间距最优位置使得推力增加最大,噪声强度适中。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 涡流恢复导叶 桨尖涡 尾迹涡 干涉噪声
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电推进涵道风扇气动快速求解方法及性能分析研究
7
作者 刘乾 刘汉儒 +1 位作者 尚珣 王掩刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期131-138,共8页
随着绿色航空发展,为了能在设计阶段快速获得涵道风扇气动性能参数和非定常流场特征,有必要开发一种高效的数值求解方法。基于小型电推进风扇内流弱可压和尾迹耗散特性,本文将转子和涵道的面元与尾迹涡粒子耦合,使用面元法求解固壁流场... 随着绿色航空发展,为了能在设计阶段快速获得涵道风扇气动性能参数和非定常流场特征,有必要开发一种高效的数值求解方法。基于小型电推进风扇内流弱可压和尾迹耗散特性,本文将转子和涵道的面元与尾迹涡粒子耦合,使用面元法求解固壁流场,使用涡量输运方程求解远场尾迹传播特征,克服了有限体积法尾迹耗散快的问题。研究表明,本文发展的面元-涡粒子耦合方法对涵道风扇叶表压力与有限体积法趋势一致,整体推力误差为7.83%,能满足工程快速预测需求。本文发展的高效非定常计算方法的尾迹计算数值耗散低,能揭示更为复杂的非定常流动现象,仿真结果显示风扇涵道对尾迹发展有明显约束,而当尾迹传播至外部时,涡量呈现出明显的收缩和对称分布特征。在计算效率方面,本文发展的耦合方法非定常计算效率高,计算相同非定常时间步耗时仅为有限体积法的1/6,具有潜在的涵道动力非定常设计应用价值。 展开更多
关键词 电推进系统 涵道风扇 面元-涡粒子法 非定常气动计算 快速预测方法
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基于气动噪声数值分析的高速列车等效通过噪声预测 被引量：1
8
作者 姜旭东 颜佳慧 +2 位作者 李盈利 闫仕光 汤宴宁 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1737-1746,共10页
在列车外形设计阶段,工程上通常采用列车通过噪声评估线路噪声以指导气动外形设计。实车试验测量通过噪声成本高且条件苛刻,本文通过数值模拟分析了高速列车气动噪声特性,并利用运动声源延迟模型预测了列车等效通过噪声,为车外气动噪声... 在列车外形设计阶段,工程上通常采用列车通过噪声评估线路噪声以指导气动外形设计。实车试验测量通过噪声成本高且条件苛刻,本文通过数值模拟分析了高速列车气动噪声特性,并利用运动声源延迟模型预测了列车等效通过噪声,为车外气动噪声评估以及列车外形设计提供理论与技术支撑。为了精确捕捉列车表面流体扰动,因为列车气动噪声计算网格量较大,因此建立高速列车三车网格模型以简化计算。高速列车气动噪声特性分析使用流体仿真软件ANSYS FLUENT,基于稳态的湍流模型以及大涡模拟的数值分析模型,并通过Ffowcs Williams-Hawkins(FW-H)方程得到车外沿线标准点辐射气动噪声;随后,根据运动声源延迟时间模型,建立列车等效通过噪声换算模型,将频域下各标准点的列车辐射噪声转换为时域等效通过噪声。通过声源叠加进一步预测列车不同编组的通过噪声水平,可以观察到编组数量增加会提高噪声水平;为了全面评估列车运行时通过噪声水平,在气动激励的基础上叠加轮轨噪声激励,以最大A声级(L_(Amax))、声暴露级(SEL)和短时等效连续声压级(L_(Aeq,T))表示通过噪声水平,结果表明轮轨噪声对通过噪声水平影响显著。高速列车数值模拟气动辐射噪声转化为通过噪声的预测模型可以初步评估高速列车运行时的线路噪声水平,为优化列车外形提供指导,从而降低列车噪声水平。 展开更多
关键词 高速列车 气动噪声 声源叠加 通过噪声 轮轨噪声
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增升装置缝翼噪声机理与控制研究进展
9
作者 魏人可 刘宇 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期20-37,共18页
在飞机着陆过程中,增升装置中的缝翼是机体气动噪声的重要噪声源。近几十年来,国内外研究者针对缝翼噪声开展了大量风洞试验研究,对其噪声特性和机理已有深入认识,并在流动控制和降噪技术方面进行了诸多尝试。本文综述分析了二维翼型缝... 在飞机着陆过程中,增升装置中的缝翼是机体气动噪声的重要噪声源。近几十年来,国内外研究者针对缝翼噪声开展了大量风洞试验研究,对其噪声特性和机理已有深入认识,并在流动控制和降噪技术方面进行了诸多尝试。本文综述分析了二维翼型缝翼噪声风洞试验研究方面的主要进展,介绍了3种缝翼噪声成分(低频宽频噪声、高频离散纯音噪声和低频离散纯音噪声)的产生机理。缝翼噪声控制主要有3类思路:第一类是以凹腔填充为代表的整流方法,通过消除或限制回流的产生控制噪声,效果最为显著;第二类是在缝翼尖端干扰剪切层内相干结构的形成;第三类则是从工程可行性出发,通过优化缝道和缝翼结构参数或采用前缘下垂等新构型来控制噪声。未来研究需进一步借助先进测试手段和试验方案,深入认识缝翼凹腔剪切层流动的流声耦合及其与缝翼尾缘相互作用等复杂现象,以获得更为高效的噪声控制技术。 展开更多
关键词 增升装置 缝翼噪声 噪声机理 噪声控制
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基于传声器阵列的低速空腔噪声控制试验研究
10
作者 马瑞轩 李征初 +1 位作者 宋玉宝 王勋年 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期267-272,279,共7页
基于相位传声器阵列在声学风洞中测量了低速空腔流动中主要噪声源的分布特性,提出了一种新的评估气动声源强度的计算方法。通过在空腔前后缘加装锯齿板和阻挡板的方式探索了空腔噪声抑制策略,并且比较了不同措施的降噪效果。结果表明:... 基于相位传声器阵列在声学风洞中测量了低速空腔流动中主要噪声源的分布特性,提出了一种新的评估气动声源强度的计算方法。通过在空腔前后缘加装锯齿板和阻挡板的方式探索了空腔噪声抑制策略,并且比较了不同措施的降噪效果。结果表明:低速空腔流动噪声主要来自于剪切层与空腔后壁的相互作用;锯齿板以沿来流方向安装在前缘对空腔噪声控制效果最好,且锯齿越密集,噪声抑制效果越明显;阻挡板对空腔噪声控制效果不理想。 展开更多
关键词 传声器阵列 空腔流动 风洞试验 噪声抑制
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超声速喷流激波噪声基础问题数值模拟研究进展
11
作者 张树海 武从海 +2 位作者 罗勇 韩帅斌 张俊龙 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-27,共27页
超声速喷流问题是一个包含激波、旋涡、湍流和声波的多尺度复杂流动问题,其数值模拟方法及激波噪声产生机制是相关研究的长期热点和难点。本文简要回顾了超声速喷流激波噪声研究进展,重点介绍了针对激波噪声计算方法的非物理噪声消除技... 超声速喷流问题是一个包含激波、旋涡、湍流和声波的多尺度复杂流动问题,其数值模拟方法及激波噪声产生机制是相关研究的长期热点和难点。本文简要回顾了超声速喷流激波噪声研究进展,重点介绍了针对激波噪声计算方法的非物理噪声消除技术和光滑因子设计准则,针对超声速喷流激波噪声研究设计的模型问题(包括旋涡–旋涡相互作用、激波–旋涡相互作用和激波–剪切层相互作用等),以及轴对称和三维超声速喷流的研究进展。本文还介绍了作者最近针对超声速喷流开展的三维直接数值模拟、实验验证工作和初步分析结果(包括轴对称模态定位、束缚波演化和摆动模态发展等)。 展开更多
关键词 超声速喷流 激波 旋涡 湍流 噪声 数值模拟
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矩形射流激波啸叫机理实验研究
12
作者 张俊龙 覃晨 赵佳锡 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1083-1090,共8页
为了解超声速欠膨胀射流激波啸叫噪声的产生机理,基于宽高比10∶1的矩形收缩喷管射流模拟实验装置,采用远场噪声测试及近场流动纹影测量相结合的方法,研究了超声速射流激波格栅结构的非定常运动规律,及其与大尺度旋涡相互作用产生啸叫... 为了解超声速欠膨胀射流激波啸叫噪声的产生机理,基于宽高比10∶1的矩形收缩喷管射流模拟实验装置,采用远场噪声测试及近场流动纹影测量相结合的方法,研究了超声速射流激波格栅结构的非定常运动规律,及其与大尺度旋涡相互作用产生啸叫噪声的过程。实验结果表明不同方位激波啸叫噪声的产生机制存在差异,射流上游和侧边方向的激波啸叫主要是由大尺度旋涡与激波格栅尖梢相互作用而形成的弧形脉冲声波,而下游方向的激波啸叫噪声主要由马赫波辐射引起。实验探究了超声速射流激波格栅结构的非定常运动激发激波啸叫弧形脉冲波的过程,并采用高斯调制的弧形脉冲序列对激波啸叫噪声进行模拟。结果表明,激波啸叫弧形脉冲声波的离散性质以及多声源机制会导致高阶激波啸叫噪声的产生。 展开更多
关键词 射流噪声 矩形射流 激波啸叫 高速纹影
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气动噪声源频域自适应区域积分算法及风洞试验应用 被引量：1
13
作者 赵佳锡 章荣平 +2 位作者 张俊龙 李征初 宋玉宝 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期162-171,共10页
声源区域积分算法是风洞试验中提取飞机组成部件气动噪声源特征的有效数据处理方法。传统声源区域积分算法的积分区域固定,但是飞机机体的气动噪声分布特征会随频率发生明显变化,导致积分结果存在较大误差。为提高频域分布特征变化的声... 声源区域积分算法是风洞试验中提取飞机组成部件气动噪声源特征的有效数据处理方法。传统声源区域积分算法的积分区域固定,但是飞机机体的气动噪声分布特征会随频率发生明显变化,导致积分结果存在较大误差。为提高频域分布特征变化的声源积分结果准确性,提出了基于CLEAN-SC算法的频域自适应区域积分算法,核心思想是将声源积分区域离散划分,依据CLEAN-SC算法得到的子区域内最强声源位置进行积分区域的自适应优化,从而获取更准确的声源积分结果。通过仿真计算和声学风洞试验数据分析,频域自适应区域积分算法能够得到更为准确的声源积分结果,对于机体气动噪声等动态声源具有更好的适用性。 展开更多
关键词 气动噪声 风洞试验 声源区域积分 机体噪声
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流阻渐变型后缘抑制BWB发动机噪声衍射实验研究 被引量：1
14
作者 李文建 陈鹏 +3 位作者 王勇 卢翔宇 王俊伟 赵鲲 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期79-86,共8页
在翼身融合体(BWB)飞机外形布局中,利用机体部件对发动机噪声源的遮挡作用可以降低发动机对地面的噪声影响。流阻渐变分布的吸声材料可以有效抑制由于声压突然变化而导致的粒子振动速度变大,根据此边缘效应抑制机理,提出了一种新型流阻... 在翼身融合体(BWB)飞机外形布局中,利用机体部件对发动机噪声源的遮挡作用可以降低发动机对地面的噪声影响。流阻渐变分布的吸声材料可以有效抑制由于声压突然变化而导致的粒子振动速度变大,根据此边缘效应抑制机理,提出了一种新型流阻渐变型后缘来进一步降低BWB发动机对地面的噪声影响。为此,在具有全消声环境的0.55m×0.4m声学引导风洞中,利用"NACA0012翼型+旁侧圆柱"的简化模型类比翼身融合体飞机机体与背部发动机之间的外形布局,分别从经典声学和气动声学的角度探讨填充3种不同流阻率吸声材料的翼型后缘对旁侧噪声源衍射噪声的抑制效果,分析在不同来流风速下不同翼型后缘对另一侧声场噪声的不同影响。研究结果表明:旁侧噪声源在有翼型遮挡的情况下,噪声的声压级明显降低,最多能降低约5dB;而将标准后缘分别更换为3种不同流阻渐变型后缘后,在不同程度上额外抑制了噪声组成中的衍射噪声,从而进一步降低了噪声;且降噪效果与流阻率正相关,其中流阻率最大的吸声材料降噪效果最好,能进一步降低噪声声压级约3dB;可推测吸声材料流阻率在0~∞的范围中,降噪效果随流阻率r增加呈先增强后减弱的现象。 展开更多
关键词 翼身融合体 发动机噪声 流阻渐变 边缘效应 后缘
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带仿鳍式尾缘结构有限长翼型的噪声特性及降噪实验研究 被引量：1
15
作者 刘宴利 仝帆 +2 位作者 王勇 王超 黄奔 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期20-27,共8页
中低雷诺数条件下,翼型绕流时会产生窄带高强度的纯音噪声。为探究仿鳍式尾缘结构对壁面安装形式下有限长翼型产生的纯音噪声的抑制效果,通过实验研究了壁面安装形式下带有高度为2、4、6和8 mm的仿鳍式尾缘结构的有限长NACA0012翼型模... 中低雷诺数条件下,翼型绕流时会产生窄带高强度的纯音噪声。为探究仿鳍式尾缘结构对壁面安装形式下有限长翼型产生的纯音噪声的抑制效果,通过实验研究了壁面安装形式下带有高度为2、4、6和8 mm的仿鳍式尾缘结构的有限长NACA0012翼型模型的降噪效果及其噪声特性。在0.55 m×0.4 m声学风洞中测量了不同流速、不同迎角条件下翼型模型的远场传声器信号和传声器阵列信号。远场传声器频谱图和波束形成声源成像图表明:未安装仿鳍式尾缘结构的基础翼型产生了明显的中高频纯音噪声,且纯音噪声的频率随流速的增加向高频移动;仿鳍式尾缘结构可有效降低甚至消除基础翼型产生的纯音噪声,而对其他频带噪声几乎无影响;仿鳍式尾缘结构高度越大降噪效果越好;仿鳍式尾缘结构翼型产生的宽频噪声主要分布在翼型尾缘、叶尖、翼型前缘及尾缘与壁面的连接处,当仿鳍式尾缘结构高度较大时还会在叶尖产生高频噪声。 展开更多
关键词 有限长翼型 纯音噪声 仿鳍式尾缘结构 波束形成
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高速列车受电弓气动噪声数值模拟 被引量：2
16
作者 韩斐 周毅 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第34期15103-15114,共12页
受电弓作为高速列车主要噪声源之一,是一个包含许多部件的复杂结构。为研究受电弓气动噪声的主要噪声源以及远场气动噪声特性,基于计算流体力学开源软件OpenFOAM,采用大涡模拟结合K-FWH方程的联合方法,探究受电弓在250、300、350 km/h... 受电弓作为高速列车主要噪声源之一,是一个包含许多部件的复杂结构。为研究受电弓气动噪声的主要噪声源以及远场气动噪声特性,基于计算流体力学开源软件OpenFOAM,采用大涡模拟结合K-FWH方程的联合方法,探究受电弓在250、300、350 km/h等不同速度下运行时的流场及气动噪声特性。通过模拟受电弓在不同速度以及不同开口状态下的运动,得到受电弓的频谱特性以及噪声源分布规律。结果表明,高速列车受电弓引发的远场气动噪声主要是低频和中频噪声,并且噪声频谱具有明显的主频。而远场噪声指向性方面,受电弓产生气动噪声具有偶极子特性,噪声主要向尾流斜上方传播。受电弓不同开口方向,所诱发的噪声声压级并不相同,闭口状态诱发的声压级更大。研究结果能为日后降低高速列车受电弓气动噪声的研究以及工程降噪问题提供理论参考。 展开更多
关键词 OPENFOAM 气动噪声 大涡模拟 K-FWH方程 受电弓
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时速600 km高速磁浮列车天线气动声学影响研究
17
作者 吕镇东 杨志刚 +3 位作者 袁思齐 刘翰林 杨成 李盈利 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4561-4572,共12页
基于改进的延迟分离涡模型(IDDES)和K-FWH积分方法,针对有/无天线的3种600 km/h高速磁浮列车工况,研究天线模型对列车远场辐射噪声特征的影响。研究结果表明:天线的存在显著增强了车体表面偶极子源辐射,无天线模型、有天线模型1和有天... 基于改进的延迟分离涡模型(IDDES)和K-FWH积分方法,针对有/无天线的3种600 km/h高速磁浮列车工况,研究天线模型对列车远场辐射噪声特征的影响。研究结果表明:天线的存在显著增强了车体表面偶极子源辐射,无天线模型、有天线模型1和有天线模型2偶极子辐射噪声声压级最大值分别为91.2、96.0和94.6 dB(A),采用可穿透积分面得到的远场辐射噪声声压级最大值分别为98.9、99.8和100.4 dB(A),四极子声源辐射能量占比分别为89.3%、81.5%和83.1%。辐射频谱呈现“宽峰”特征,主能区位于300~1 000 Hz频段,天线的存在使得峰值频率稍向高频迁移,同时有天线模型存在与天线局部扰动相关的小峰值。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 气动噪声 IDDES 可穿透积分面 天线
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桨叶数目对对转螺旋桨气动和噪声特性的影响
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作者 崔盼望 冯和英 +1 位作者 仝帆 陈正武 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期61-73,共13页
对转螺旋桨的高效率与低油耗等优点已引起人们越来越多的关注。然而,噪声是对转螺旋桨研制过程中亟需解决的关键问题。基于非线性谐波法和声类比理论,研究了转子桨叶数目对对转螺旋桨气动特性和噪声的影响规律及其物理机制。以某型对转... 对转螺旋桨的高效率与低油耗等优点已引起人们越来越多的关注。然而,噪声是对转螺旋桨研制过程中亟需解决的关键问题。基于非线性谐波法和声类比理论,研究了转子桨叶数目对对转螺旋桨气动特性和噪声的影响规律及其物理机制。以某型对转螺旋桨为基准对象,研究了7种不同桨叶数组合的对转螺旋桨模型。研究发现,增加对转螺旋桨前/后排转子桨叶数,前/后排转子拉力系数和功率系数将增大,而其波动幅值则明显减小,但这也将损害对转螺旋桨的总推进效率。提出在增加前/后排转子桨叶数的同时适当降低前/后排转子转速,结果表明,该方案既可以保证对转螺旋桨总推力及总效率不受影响,还可以在干涉噪声频率下,获得比单纯增加桨叶数更明显、更宽广的降噪效果。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 转子桨叶数 非线性谐波方法 干涉噪声 气动性能
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周期隔振设计用于直升机舱内噪声抑制的研究 被引量：11
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作者 宋玉宝 李征初 +2 位作者 黄奔 郁殿龙 温激鸿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期764-771,共8页
通过对主减速器支撑结构进行周期隔振设计,开展舱内噪声抑制研究。首先,设计了两种周期隔振结构,建立了周期隔振结构的声振分析模型以及作封闭腔体简化的直升机舱室模型;其次,开展了周期隔振结构与均匀连续隔振结构对比研究,分析了周期... 通过对主减速器支撑结构进行周期隔振设计,开展舱内噪声抑制研究。首先,设计了两种周期隔振结构,建立了周期隔振结构的声振分析模型以及作封闭腔体简化的直升机舱室模型;其次,开展了周期隔振结构与均匀连续隔振结构对比研究,分析了周期性设计对隔振结构自身振动传递、单层隔振系统声振响应以及舱内噪声的抑制效果。研究表明:相对于采用非周期隔振设计的情况,周期性设计使结构振动与噪声得到了显著抑制;通过周期隔振结构优化设计,可以在不增加附加质量的情况下,取得更好的减振降噪效果。 展开更多
关键词 噪声控制 直升机 舱内噪声 周期结构
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射流噪声测量中远场测量边界影响研究 被引量：4
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作者 张俊龙 雷红胜 +2 位作者 赵鲲 马瑞轩 李杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期47-54,共8页
射流噪声实验是射流噪声产生机理及降噪措施研究的最重要手段之一。为确保射流噪声远场测量数据可信,远场传声器的布置需在远场条件和最终数据的信噪比之间进行合理的选取。通过严格的射流噪声模拟装置,采用精细的声学测量及修正手段,... 射流噪声实验是射流噪声产生机理及降噪措施研究的最重要手段之一。为确保射流噪声远场测量数据可信,远场传声器的布置需在远场条件和最终数据的信噪比之间进行合理的选取。通过严格的射流噪声模拟装置,采用精细的声学测量及修正手段,系统的研究了射流噪声不同测量角度及位置、不同射流速度等因素对远场测量结果的影响规律,并对射流噪声频谱随距离的增加而变化的特性进行了机理分析。通过试验确定了射流噪声远场测量时的最小远场边界条件,对于不满足远场边界条件的远场噪声测量,给出了适当的修正的方法。 展开更多
关键词 射流噪声 气动噪声测量 远场测量 消声室 数据修正
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