风扇管道宽频噪声的声功率和远场指向性研究

针对风扇管道宽频噪声,利用两传声器模态分解方法对风扇宽频噪声模态分解、声功率测量以及远场辐射特性进行了研究,与需要较多数量的传声器阵列测量方法相比,这种优势在高频管道宽频噪声测量上尤为突出。本文针对该方法的有效性和准确性进行了数值研究,并基于轴流风扇试验台实验验证了该方法的精确性。该方法预测出的声功率与理论值完全吻合。风扇噪声实验结果表明两传声器方法在声功率方面有较高的准确性,最大误差为3 dB,其预测的远程辐射指向性在20°~60°范围内能较为准确地捕捉风扇进口端远场噪声辐射特征,但需要指出的是其预测精度对传声器间距非常敏感,小间距麦克风测量的相关性特征更加稳定,促使其预测精度比间距更大的结果更高。

管道风扇气动噪声数值计算方法

为准确计算管道内风扇的非自由声场,结合点源模型和边界元方法探索任意边界条件下风扇噪声的计算方法。本文在验证自由空间和管道内旋转点力源声场仿真计算准确性的基础上,以轴流式管道风扇为对象,分别依据扇声源理论和点源模型计算风扇的气动声场,2种方法所得结果吻合较好,但后者方法适用更为广泛,为风扇气动声场的计算提供了新方法。最后分析风扇管道对气动声场的影响,结果表明管道对风扇声场的影响大小不仅取决于管道长度还和声源频率有关,声源频率一定时,管道越长对风扇声场的影响越明显。

直升机悬停时涵道尾桨的需用功率计算

涵道尾桨是将一螺桨置于直升机尾斜梁的涵道中，通过改变螺桨叶片的安装角实现直升机的航向操纵。为了弄清涵道尾桨的拉力（或推力）和需用功率之间的关系，本文根据Ｒ·Ｋｒｉｅｂｅｌ关于薄圆柱涵道螺旋桨的研究结果，用叶栅理论分析了涵道尾浆的气动特性，并将动量理论、叶素理论和叶栅理论结合起来，推导出直升机悬停时的涵道尾浆的需用功率计算公式。最后计算了ＳＡ３６５Ｎ直升机涵道尾浆和Ｂｅｌｌ－２２２直升机常规尾桨在产生相同拉力时的需用功率，并对计算结果作了对比分析。