风扇进口噪声预测模型的改进

针对Heidmann模型对风扇进口低频噪声(<1k Hz)预测结果偏低的情况,通过引入风扇叶尖弦长雷诺数和相关几何参数改进了Heidmann模型中风扇进口宽频噪声的频谱修正函数,确定了其中频谱修正系数为0.085。对比改进模型和Heidmann模型的风扇进口噪声预测结果发现:在亚声速工况下,改进的模型很好地改善了风扇进口低频噪声的预测结果,改进幅值可以达到约45d B;而在超声速工况下,由于风扇进口产生的组合单音噪声成为风扇进口噪声的主要组成部分,除了在小于100Hz的频域内,改进的模型与Heidmann模型的预测结果差别不大。

涡扇发动机风扇静态噪声预测

发动机风扇是涡扇发动机最主要的噪声源之一,其产生的机理是气体在高速旋转的叶片之间流动,引起强烈的宽频噪声和单音噪声。利用Matlab软件编程实现Heidmann大风扇修正噪声模型,对某型大涵道比涡扇发动机风扇静态噪声进行预测。建立该发动机风扇噪声数据库,通过基于1/3倍频程频谱的声压级和感觉噪声级来分析噪声预测结果。

基于声学处理的风扇噪声预测模型改进

Heidmann风扇噪声模型没有考虑风扇外涵道中的声学处理对于噪声抑制的影响,导致风扇噪声的预测结果普遍大于试验结果。为了提高预测结果精度,利用风扇噪声抑制模型分别求出风扇进口衰减系数和出口衰减系数,然后将其应用于Heid⁃mann模型中,计算修正后的风扇进口噪声和出口噪声的均方声压。将MATLAB软件作为风扇噪声预测模型的开发平台,以某型涡扇发动机为例进行预测。结果表明:相较于原模型的预测结果,改进模型的风扇噪声明显降低,最大降幅达到7 dB;通过对比风扇噪声在各工况下的预测结果和试验结果发现,改进模型预测值与实测值的平均误差从原模型的5 dB降低到3 dB以下。该改进方法有效改善了Heidmann模型预测结果偏大的情况,使风扇噪声的预测结果更加准确。

基于ANOPP2的航空发动机适航噪声预测方法研究

随着飞机噪声适航审定越来越严格,飞机降噪便成为了主要关注点。发动机噪声是飞机噪声的主要噪声源,因此准确的发动机噪声预测对噪声适航审定工作具有重要意义。本文基于ANOPP2的发动机各部件噪声预测模型并结合基准航迹对发动机总噪声进行噪声预测计算方法研究。以某飞机型号为算例进行发动机总噪声预测计算,计算结果与欧洲航空安全局提供的数据进行对比;验证了该发动机噪声预测模型的有效性和准确性,为飞机适航审定工作提供参考,以降低适航审定的成本和提高适航审定工作的效率。

飞行状态下涡扇发动机风扇音频信号合成

为了能以快速、低成本的方式获得飞机起飞过程中,噪声适航审定飞越噪声测量点处涡扇发动机风扇部件的音频信号,对该音频信号的合成方式进行了研究,并提出了一种基于Heidmann风扇噪声预测模型的音频信号合成方法。该方法首先将环境参数、涡扇发动机风扇部件的尺寸参数和性能参数输入Heidmann预测模型得到源噪声数据,根据ANP数据库计算得到航迹数据,接着根据航迹数据对源噪声数据进行修正,得到噪声适航审定飞越噪声测量点处噪声数据。将上述数据输入Adobe Audition软件,分别用加法合成法和减法合成法合成单音噪声和宽频噪声,再在该软件中对噪声进行组合拼接,最后得到飞行状态下风扇部件的音频信号。对合成的音频信号进行播放并使用声学测量仪器进行测量,验证了该方法的正确性和有效性。

机翼屏蔽对航空发动机噪声预测的影响分析

随着对飞机适航噪声的要求更加严格,利用机翼屏蔽效应对航空发动机进行噪声控制已成为一项有效策略与研究方向。基于惠更斯-菲涅尔原理,利用飞机噪声性能(Aircraft Noise and Performance,ANP)数据库计算飞机起飞航迹并在其上建立噪声源,声源位置作为噪声屏蔽计算坐标输入屏蔽效应算法,应用Matlab软件进行噪声直接声场与衍射声场的建模,并通过机翼声屏障插入损失计算分析声压级屏蔽水平,把得到的结果与Heidmann风扇噪声预测模型相结合,以评估机翼屏蔽对飞行阶段发动机风扇噪声的影响。对比有/无机翼屏蔽效应的风扇前传噪声预测结果发现:随着噪声传播路径从机翼前缘至机翼后缘的移动,机翼屏蔽效应的影响呈先增大后减小的趋势,并且噪声频率越高,屏蔽效应越明显。