摘要:

起落架噪声是飞机着陆阶段噪声的主要组成部分。以某型飞机前起落架为研究对象，通过分离涡模拟方法对其支柱及扭力臂结构件简化模型的周围流场进行非定常计算，利用Fw—H方程积分法对各部件表面产生的声场进行求解，分析缓冲支柱及扭力臂结构件气动噪声的产生机制、声源特性。对该飞机起落架支柱及扭力臂结构件进行声学风洞试验，通过麦克风对噪声的测量获得结构件噪声频谱特性。仿真及试验结果均表明：支柱及扭力臂结构件气动噪声包含支柱和扭力臂引起的钝体扰流噪声和两者相对位置引起的干扰噪声，支柱噪声对总噪声的贡献大于扭力臂噪声，噪声辐射特性具有偶极子声源的辐射特性。

摘要:

泄漏声源基本特征及变化规律是声波传播研究的基础,对泄漏信号预处理、特征准确提取及泄漏识别算法改进具有重要意义.为此,以输气管道泄漏喷注产生的声源为研究对象,基于气动声学理论推导泄漏喷注流场中的声源项构成,建立了泄漏声源区域三维仿真模型,基于M(o)hring声类比提取高马赫数和高雷诺数流场中的等效声源,采用气动噪声混合数值模型进行仿真.分析过程中提取了不同条件下(压力及泄漏孔径)泄漏声源的质点最大速率和平均速率、声压级及声功率级等基本特征参数,并利用管道泄漏模拟测试平台进行验证,明确了泄漏声源基本特征及其变化规律.研究结果表明:①泄漏喷注噪声主要是由气体高速喷射湍流和气固耦合引起的,声源以四极子和偶极子为主;②针对管道运行压力和泄漏孔径,得出了泄漏声源基本特征参数的变化规律;③泄漏产生的能量集中于低频部分,各频段(小于等于200 Hz)能量分布分析结果表明0～20 Hz能量比大于等于0.81,无泄漏及正常输送条件下能量分布趋于平均,可作为泄漏识别的特征指标.

摘要:

针对不同直径二维圆柱的风噪声,采用大涡模拟和FW-H方程声类比的方法进行计算,将基准模型的计算结果与他人计算和实验结果进行对比,分析不同直径二维圆柱的远场声场特征.研究表明:基准模型的数值模拟结果与实验值非常接近,说明了本文计算方法的适用性;远场采样点的声压级频谱峰值频率随着圆柱直径的增大而减小,同根据斯特罗哈数为0.2的理论值计算的峰值涡脱频率接近;10～38 mm直径工况远场采样点的总声压级随着直径的增大基本上呈线性增加趋势;总声压级和A计权总声压级随雷诺数的增加,呈现在亚临界区内增加、而在接近临界区时减小的变化趋势.

摘要:

利用流场/声场混合模型计算分析轴流风扇自噪声的强度特性.使用大涡模拟(LES)数值计算方法获取湍流流场信息,以此为输入,使用声类比方法噪声预测模型获得了不同来流条件下的自噪声频谱.0.攻角条件下,叶片噪声源主要位于叶片尾缘区域,并且叶背上的噪声强度大于叶盆；攻角增大和速度增大都会引起叶片自噪声强度的增大；攻角增大引起的噪声增大主要集中在低频区域.

摘要:

随列车行驶速度逐年提高,气动噪声源逐渐超越轮轨噪声成为高速列车最主要噪声源.通过ACTRAN -Aeroacoustics建立基于Lighthill声类比理论的高速列车气动噪声CFD/CAA混合数值分析模型.计算并讨论非定常流场与气动声场计算结果,并分析此数值模型可以进一步完善的一些重要方面.目前数值模拟结果表明列车高速行驶状态气动噪声源主要集中在与车身气动外形密切相关的三类位置上,且通过当前模型可以有效剖析列车车身气动外形设计对气动噪声的影响以及相应的高速列车低噪音优化途径.

摘要:

为研究水下目标的耦合声散射问题,将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合,建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法.对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标,给出了几组声散射数值仿真结果,并和解析方法(变形圆柱法)的结果进行比较;比较结果的一致验证了该方法的正确性和有效性.该方法能够研究任意声波入射条件下复杂外形运动流体目标内外声场的耦合,结合结构的有限元描述,该方法将用于水下弹性结构的声耦合响应分析.

摘要:

以1:8缩比3节车体构成的某型高速列车简化模型为研究对象,综合大涡模拟(LES)和基于FW-H方程的声类比方法,在车速为350 km/h的条件下,研究和对比某型高速列车既有全包风挡和既有半包风挡的两种不同风挡类型对各车体及车端连接处气动噪声的影响规律.分析结果表明:车端风挡处产生的噪声是宽频噪声;相对半包风挡,采用全包风挡可有效避免气流在车端间隙内剧烈扰动,降噪明显.采用全包风挡,列车运行方向(X方向)声压级最大降幅为3.1 dB(A),横向(Y方向)声压级最大降幅为3.04 dB(A),垂向(Z方向)声压级最大降幅为2.4 dB(A).研究结果可为了解高速列车气动噪声分布特点、优化结构和降噪提供一定的科学依据.

摘要:

由于蜗壳对离心泵流动诱导噪声的产生及传播具有重要影响,在原马蹄形断面蜗壳的基础上重新设计了一种矩形断面蜗壳,并将两种断面的蜗壳与同一叶轮组合进行流场数值模拟和声学求解.流动诱导噪声的求解基于Lighthill声类比理论,采用大涡模拟和声学有限元法相结合的混合算法.在原型泵的基础上还分析了采用矩形隔舌和圆角隔舌的扬程、效率和声学性能差异,并对模拟结果进行了试验验证.计算结果表明:矩形断面蜗壳模型泵和马蹄形断面蜗壳模型泵的水力性能近似;2种断面模型泵内流动诱导噪声的主频均为叶片通过频率290 Hz;从内部流场的压力云图、速度矢量分布及方向分析可发现矩形断面蜗壳内的流动状态更佳;相对于马蹄形断面蜗壳,采用矩形断面蜗壳模型泵的声压级平均小5 dB,声学性能更优;相对于矩形隔舌模型,采用圆角隔舌模型泵的水力性能更优,声学性能也较好,声压级平均小4 dB.

摘要:

对某型民用飞机前起落架进行气动噪声进行数值仿真分析.采用分离涡模拟方法,计算起落架周围非定常湍流流场,提取声源信息,利用FW-H方程积分外推法求解模型辐射的声场,获得噪声的频谱特性及远场指向特性曲线.通过频谱对比,研究粗网格和细网格对仿真精度的影响以及不同积分面对噪声预测结果的影响.结果表明,分离涡模拟方法能够较好地模拟流场中存在的大量复杂的涡结构；当选取模型固体表面为积分面时,基于粗网格比基于细网格计算的声压级低约1 dB；基于细网格定义空间可穿透面为积分面比定义模型固体表面为积分面计算的声压级高约5～7 dB；起落架气动噪声源与其后部有规律的涡脱落相关,并且噪声辐射具有明显的指向特性.

摘要:

针对不同直径二维圆柱的风噪声,采用大涡模拟和FW-H方程声类比的方法进行计算,将基准模型的计算结果与他人计算和实验结果进行对比,分析不同直径二维圆柱的远场声场特征.研究表明:基准模型的数值模拟结果与实验值非常接近,说明了本文计算方法的适用性;远场采样点的声压级频谱峰值频率随着圆柱直径的增大而减小,同根据斯特罗哈数为0.2的理论值计算的峰值涡脱频率接近;10～38 mm直径工况远场采样点的总声压级随着直径的增大基本上呈线性增加趋势;总声压级和A计权总声压级随雷诺数的增加,呈现在亚临界区内增加、而在接近临界区时减小的变化趋势.