基于Hanson噪声模型的螺旋桨气动与噪声优化设计 被引量：4

1

作者 宋翔 余培汛 +2 位作者 白俊强 韩啸 彭嘉辉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期685-694,共10页

针对螺旋桨气动与噪声多目标优化设计问题,采用基于非均匀有理B样条的自由曲面变形方法对全桨叶进行三维几何变形。为节省优化计算成本,将RANS方法和Hanson模型相结合预测纯音噪声,其预测精度与耦合URANS方法的FW-H方程相当。在此基础上... 针对螺旋桨气动与噪声多目标优化设计问题,采用基于非均匀有理B样条的自由曲面变形方法对全桨叶进行三维几何变形。为节省优化计算成本,将RANS方法和Hanson模型相结合预测纯音噪声,其预测精度与耦合URANS方法的FW-H方程相当。在此基础上,采用Kriging代理模型与非支配关系排序遗传算法进行优化搜索,建立了螺旋桨气动与噪声多目标优化设计框架。采用该框架对某民航客机螺旋桨进行优化设计,优化以叶片不同展向站位的翼型扭转角和弦长作为设计变量。相比基础桨叶,在功率不增加的情形下,巡航构型风洞试验状态的轴向监测点噪声值最大下降约0.25 dB,在功率略有增加的情形下,噪声降低约1 dB。 展开更多

关键词 自由曲面变形方法(FFD) 多重参考坐标系(MRF) Hanson噪声模型 非支配关系排序算法(NSGAⅡ)

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基于SNGR方法研究增升装置缝翼噪声的抑制效果 被引量：3

2

作者 余培汛 潘凯 +1 位作者 白俊强 韩啸 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期110-115,169,共7页

耦合湍流速度生成模型与声传播方程,形成了一套具备模拟声源在非均匀流场中传播的CAA混合预测方法,即SNGR方法。针对SNGR方法的可靠性验证,选用了30P30N标模的缝翼噪声传播算例,对比分析缝翼后缘某监测点的声压频谱曲线及辐射噪声指向... 耦合湍流速度生成模型与声传播方程,形成了一套具备模拟声源在非均匀流场中传播的CAA混合预测方法,即SNGR方法。针对SNGR方法的可靠性验证,选用了30P30N标模的缝翼噪声传播算例,对比分析缝翼后缘某监测点的声压频谱曲线及辐射噪声指向性云图,其计算结果与参考文献结果吻合度较好。在此基础上,设计了几种不同几何形状的缝翼构型,研究其对气动噪声的抑制效果。采用SNGR方法对比分析了各构型的声压分布云图、噪声指向性云图,并通过LES/FWH方法对噪声抑制效果进行了验证分析,结果表明:通过延长前缘缝翼长度可有效增强剪切层的稳定性,降低剪切层与缝翼背风区壁面碰撞的强度,从而达到抑制噪声的效果;SNGR方法能有效应用到二维增升装置的噪声预测及抑制问题中。 展开更多

关键词 湍流速度生成模型 声传播方程 缝翼 气动噪声 剪切层

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襟翼侧缘噪声机理及修型降噪设计 被引量：2

3

作者 韩啸 周旺仪 +3 位作者 白俊强 余培汛 李艺 宋翔 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期853-864,共12页

襟翼侧缘噪声是飞机起降阶段机体噪声的重要噪声源。采用极大涡模拟对襟翼侧缘非定常流场进行数值模拟,分析其噪声产生机理.基于此,提出了两种襟翼侧缘修型方式,应用虚拟渗透面的Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声比拟方法将修型构... 襟翼侧缘噪声是飞机起降阶段机体噪声的重要噪声源。采用极大涡模拟对襟翼侧缘非定常流场进行数值模拟,分析其噪声产生机理.基于此,提出了两种襟翼侧缘修型方式,应用虚拟渗透面的Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声比拟方法将修型构型的远场噪声频谱特性和指向性与基准构型对比分析,研究其降噪效果。通过流场和声场的数值模拟表明,襟翼侧缘噪声属于宽频噪声。不同的襟翼侧缘形状改变了流场形态、侧缘涡结构以及涡系的发展过程,进而对声源分布和远场噪声特性产生影响。结果表明:在给定的5°计算迎角下,两种襟翼侧缘修型方式在保证增升装置的原有升阻气动特性的前提下,能达到减小全场总声压级1~2 dB的降噪效果。 展开更多

关键词 剪切层 压力面 增升装置 降噪设计 声压级 噪声机理

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考虑声爆特性的超声速客机气动优化设计 被引量：2

4

作者 刘少伟 白俊强 +2 位作者 余培汛 陈保 周伯霄 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期271-278,共8页

提高巡航气动效率和降低声爆强度是超声速客机设计的关键。首先建立了基于RANS方程的近场CFD预测和基于波形参数法的远场预测相结合的高精度声爆评估方法,然后采用有限差分法求解声爆目标对设计变量的梯度,与由离散伴随方程法求解的气... 提高巡航气动效率和降低声爆强度是超声速客机设计的关键。首先建立了基于RANS方程的近场CFD预测和基于波形参数法的远场预测相结合的高精度声爆评估方法,然后采用有限差分法求解声爆目标对设计变量的梯度,与由离散伴随方程法求解的气动目标函数的梯度进行组装,作为权重目标值的梯度,并耦合自由型面变形参数化技术、基于逆距离权重插值算法的网格变形技术和序列二次规划算法,搭建了考虑声爆特性的气动优化系统。对超声速公务机翼身组合体构型先后进行了考虑声爆的机头偏转气动优化设计和机翼精细化气动减阻优化设计,优化目标分别为声爆值和阻力系数的权重之和、超声速巡航点阻力系数。结果表明,优化后机头下偏削弱了头部向下传播的激波强度,从而减小了远场声爆最大过压值;机翼精细化设计后阻力减幅达9.5%,载荷内移,外翼段压差阻力减小,同时压力分布形态表现出逆压梯度减弱、压力恢复更加平缓的特征。气动声爆综合特性明显优于初始构型,验证了优化系统的有效性。 展开更多

关键词 离散伴随方法 超声速客机 气动优化设计 声爆 波形参数法

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快速随机粒子网格法的气动噪声预测方法 被引量：2

5

作者 余培汛 潘凯 +1 位作者 白俊强 韩啸 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期817-828,共12页

耦合随机湍流速度生成模型与线化欧拉方程技术,形成了一套具备模拟噪声在非均匀流场中传播能力的气动噪声混合预测方法。该混合方法的随机湍流速度生成模型采用了快速随机粒子网格法,为声传播模拟提供了可靠的源项。而噪声的传播计算选... 耦合随机湍流速度生成模型与线化欧拉方程技术,形成了一套具备模拟噪声在非均匀流场中传播能力的气动噪声混合预测方法。该混合方法的随机湍流速度生成模型采用了快速随机粒子网格法,为声传播模拟提供了可靠的源项。而噪声的传播计算选用线化欧拉方程,其空间离散采用9点5阶的色散保持关系格式,时间推进选用了高精度大时间步长的6级4阶龙格库塔格式,远场边界应用了无分裂形式的理想匹配层边界条件。首先,选用高斯脉冲传播算例对线化欧拉方程的时空离散格式、远场无反射边界条件进行了验证分析。然后,计算分析各向同性湍流的空间相关性验证湍流速度生成模型的可靠性。最后,基于已搭建的气动噪声混合预测方法进行了30P30N三段翼缝翼噪声的计算分析。计算分析可知：监测点处功率谱密度曲线、噪声指向性等计算结果与参考文献结果取得了较好的一致性。数值计算结果表明所建立的气动噪声混合预测方法能有效预测二维复杂构型的气动噪声问题。 展开更多

关键词 噪声预测 气动噪声 网格法 随机 粒子 无反射边界条件 计算结果 混合方法

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基于CFD/CAA耦合边界方法的翼型尾缘噪声预测

6

作者 卢蕊 丁永乐 +2 位作者 余培汛 谭坤 潘光 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期319-328,共10页

基于声波边界条件的流致噪声混合预测方法是一种处理复杂构型声学问题的数值手段。该方法可进行声源的精细化模拟,准确获得噪声的传播特性。发展了声扰动方程离散求解中所涉及的时空离散格式及边界条件等数值方法,提出通过添加缓冲层等... 基于声波边界条件的流致噪声混合预测方法是一种处理复杂构型声学问题的数值手段。该方法可进行声源的精细化模拟,准确获得噪声的传播特性。发展了声扰动方程离散求解中所涉及的时空离散格式及边界条件等数值方法,提出通过添加缓冲层等策略以改善声源区与传播区交界处数值间断引起的发散问题,以建立高精度流致噪声混合预测方法。为了研究混合方法的准确性,以BANC试验中的NACA0012翼型为研究对象,开展了翼型尾缘的声辐射数值模拟研究分析。通过与大涡模拟方法所求解的声场结果进行对比,验证了基于声波边界条件的高精度流致噪声混合预测方法可准确预测空间声场分布,并直观反映声波与声波之间的相互作用现象。与大涡模拟结果相比,CFD/CAA方法总声压级误差不超过2 dB,噪声指向性分布趋势一致。 展开更多

关键词 声波边界条件 流致噪声 大涡模拟 等效声源法 翼型尾缘噪声

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全尺寸起落架的气动及声学特性分析 被引量：1

7

作者 田斯源 余培汛 +3 位作者 白俊强 任晓峰 包安宇 韩啸 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期953-961,共9页

起落架气动噪声是机体噪声的一大重要来源,其噪声特性的研究分析对于低噪声起落架的设计具有重要作用。基于FL-52声学风洞实验测试技术和耦合尺度自适应模型/声扰动方程的高精度混合数值方法,针对某支线飞机全尺寸起落架模型,开展了气... 起落架气动噪声是机体噪声的一大重要来源,其噪声特性的研究分析对于低噪声起落架的设计具有重要作用。基于FL-52声学风洞实验测试技术和耦合尺度自适应模型/声扰动方程的高精度混合数值方法,针对某支线飞机全尺寸起落架模型,开展了气动噪声实验测试和数值预测结果对比分析。该起落架模型是一个高保真的详细模型,包含了横向支杆、扭力臂、活塞杆、机轮等部件。对比分析了起落架机轮壁面静压分布、脉动压力功率谱密度、气动噪声源分布、总声压级指向性等特征,并比较远场传感器和安装在机轮凹腔中局部传感器的测量与数值结果,以表征机轮凹腔纯音的方向性,了解它们对远场噪声的贡献。结果表明,所采用的气动噪声混合数值方法可准确量化起落架近/远场的气动噪声。起落架机轮内、外侧凹腔存在560 Hz和960 Hz频率的纯音,最大声压级峰值可达136 dB,且纯音可辐射到起落架机轮非分离区域的表面。而位于起落架机轮湍流区域的测点,其壁面压力频谱曲线呈宽频特征,未出现明显的纯音。从远场噪声指向性来说,起落架前传噪声总体趋势上大于后传噪声,并且在65°和110°位置存在较小的总声压级区域。当远场测点达到一定距离后,起落架远场噪声呈现宽频特征,并未出现明显的纯音。该研究结果也为起落架噪声预测和低噪声起落架设计提供了依据。 展开更多

关键词 全尺寸起落架 实验测试 声扰动方程 气动噪声 宽频噪声 纯音

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miR-140对缺血性脑卒中水通道蛋白4表达水平的影响 被引量：1

8

作者 余沛勋 张卓伯 +2 位作者 杜越 刘战 刘庆安 《卒中与神经疾病》 2021年第1期34-39,共6页

目的探讨miR-140对缺血性脑卒中水通道蛋白4(Aquaporin4, AQP4)表达水平的影响。方法通过栓塞大鼠大脑中动脉24 h来建立大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型;构建包含有人和大鼠的miR-140结合位点的AQP4 mRNA 3′非翻译端(3′UTR)的双荧光素... 目的探讨miR-140对缺血性脑卒中水通道蛋白4(Aquaporin4, AQP4)表达水平的影响。方法通过栓塞大鼠大脑中动脉24 h来建立大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型;构建包含有人和大鼠的miR-140结合位点的AQP4 mRNA 3′非翻译端(3′UTR)的双荧光素酶报告基因质粒,检测miR-140对AQP4 mRNA 3′UTR的靶向作用;培养乳鼠原代星形胶质细胞,建立体外原代星形胶质细胞氧糖剥离(OGD)模型,转染miR-140拟似物(mimics)和miR-140抑制剂(inhibitor)观察过表达和沉默miR-140对AQP4的调控作用;免疫印迹法(Western blot)检测AQP4的表达水平;荧光实时定量PCR(Real-time PCR)检测miR-140的表达水平。结果与假手术组比较,MCAO模型大鼠脑组织中miR-140表达水平降低(59.3±10.0)%(P<0.05),而AQP4蛋白表达水平升高(1.8±0.3)倍(P<0.05);与对照组比较,原代星形胶质细胞氧糖剥离(OGD)模型miR-140表达水平降低(51.6±15.3)%(P<0.05),而AQP4蛋白表达水平升高(1.7±0.4)倍(P<0.05);双荧光素酶报告基因检测显示miR-140拟似物能显著降低荧光素酶活性(P<0.05),miR-140抑制剂能显著升高荧光素酶活性(P<0.05);星形胶质细胞中过表达miR-140能够抑制AQP4蛋白表达,与对照组比较过表达miR-140组AQP4蛋白表达水平降低(37.7±16.9)%(P<0.05),沉默miR-140可诱导AQP4蛋白表达水平升高(1.5±0.1)倍(P<0.05)。结论缺血性脑卒中脑组织及星形胶质细胞中miR-140表达水平降低,AQP4表达水平升高;miR-140能够靶向作用于AQP4 mRNA 3′非翻译区来抑制AQP4蛋白的表达。 展开更多

关键词 缺血性脑卒中 miR-140 水通道蛋白4

原文传递

一种适用计算声学问题的网格间断人工黏性分布策略

9

作者 王鑫 余培汛 +1 位作者 杨海 潘凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期95-100,共6页

在计算声学数值模拟过程中,当空间离散采用高阶有限差分格式时,在网格间断处易出现短波发散问题,易污染整个计算域的数值解。针对该问题,在对称模板DRP格式的基础上,探索了曲线坐标系下交界面、奇异点等间断处人工黏性添加策略;经过初... 在计算声学数值模拟过程中,当空间离散采用高阶有限差分格式时,在网格间断处易出现短波发散问题,易污染整个计算域的数值解。针对该问题,在对称模板DRP格式的基础上,探索了曲线坐标系下交界面、奇异点等间断处人工黏性添加策略;经过初始扰动绕圆柱传播算例的计算对比分析表明:声波随着时间推移,向空间逐步散开;当声波到达圆柱时,声波会发生部分反射现象,形成二次声源向空间传播,整个计算过程中未出现计算发散现象。研究结果表明,提出的人工黏性分布策略能有效解决间断处短波发散问题,为复杂构型的声场模拟提供技术支撑。 展开更多

关键词 短波 网格间断 声波 人工黏性 圆柱

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复方树莓籽粉对辐照小鼠骨髓细胞的防护作用 被引量：3

10

作者 喻培勋 苑伟 孟庆兰 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2018年第2期15-21,共7页

探讨复方树莓籽粉水溶液对急性放射性损伤小鼠骨髓细胞的影响及防护作用。建立小鼠急性放射性损伤模型,设立空白对照组、模型对照组及不同浓度复方树莓籽粉溶液处理组(低、中、高剂量组),观察辐照后各组小鼠骨髓细胞有核细胞数、微核率... 探讨复方树莓籽粉水溶液对急性放射性损伤小鼠骨髓细胞的影响及防护作用。建立小鼠急性放射性损伤模型,设立空白对照组、模型对照组及不同浓度复方树莓籽粉溶液处理组(低、中、高剂量组),观察辐照后各组小鼠骨髓细胞有核细胞数、微核率、细胞周期及线粒体膜电位的变化情况。实验结果表明,与空白对照组比较,模型对照组变化均非常显著(p<0.01)。与模型对照组比较,复方树莓籽粉中、高剂量组有核细胞数分别升高78.2%(p<0.01)、116.9%(p<0.01);高剂量组微核率减少27.3%(p<0.01);中剂量组细胞周期G1期、S期,高剂量组S期细胞比例升高(p<0.05),高剂量组G1期细胞比例显著升高(p<0.01);中、高剂量组骨髓细胞线粒体膜电位显著升高(p<0.01)。实验结果提示,复方树莓籽粉能升高骨髓细胞数,降低骨髓细胞微核率,升高骨髓细胞线粒体膜电位,减少骨髓细胞周期阻滞,抑制辐射损伤骨髓细胞的细胞凋亡,可能对辐照导致的骨髓细胞损伤有防护作用。 展开更多

关键词 急性放射性损伤 复方树莓籽粉 骨髓细胞 损伤 凋亡 辐射防护

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颅内电极脑电图在病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态中的应用价值 被引量：3

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作者 徐则林 李晓黎 +2 位作者 刘畅 寇思宇 余沛勋 《生命科学仪器》 2018年第3期49-53,共5页

目的研究颅内电极脑电图监测技术在病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态应用价值并予以分析。方法选取2015年4月~2017年10月于我院接受治疗的病毒性脑炎患者110例为研究对象。分别对所有患者进行常规脑电图监测、颅内电极脑电图监测以及脑... 目的研究颅内电极脑电图监测技术在病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态应用价值并予以分析。方法选取2015年4月~2017年10月于我院接受治疗的病毒性脑炎患者110例为研究对象。分别对所有患者进行常规脑电图监测、颅内电极脑电图监测以及脑脊液检查。分别比较两组脑电图异常率情况以及癫痫样放电现象发生率情况。此外,根据患者是否为非惊厥性癫痫持续状态分非惊厥性癫痫持续状态40例,惊厥性癫痫持续状态70例。以脑脊液检查为金标准:分析两种检测方式诊断病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态的敏感度、特异性以及准确度。结果颅内电极脑电图监测病毒性脑炎的脑电图轻度异常率为0.00%(0/110),明显低于常规脑电图组的10.91%(12/110),而脑电图重度异常率与癫痫样放电现象发生率分别为46.36%(51/110)、56.36%(62/110),均明显高于常规电脑组的25.45%(28/110)、16.36%(18/110),组间对比差异有统计学意义(均P<0.05)。常规脑电图监测诊断病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态的真阳性以及真阴性人数占比均明显低于颅内电极脑电图监测,组间对比差异均有统计学意义(均P<0.05)。以脑脊液检查为金标准,常规脑电图诊断病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态的灵敏度、特异性以及准确性分别为57.50%、60.00%、59.09%,均明显低于颅内电极脑电图监测的85.00%、84.29%、84.55%,组间对比差异有统计学意义(均P<0.05)。结论颅内电极脑电图监测技术应用于病毒性脑炎非惊厥性癫痫持续状态诊断中具有较高的价值,有利于为临床治疗方案的制定提供参考依据,同时可作为临床治疗预后的指标,值得临床应用。 展开更多

关键词 病毒性脑炎 非惊厥性癫痫持续状态 颅内电极脑电图 脑电图异常

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基于增广Burgers方程的超声速客机远场声爆预测研究

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作者 崔青 白俊强 +1 位作者 宋源 余培汛 《航空工程进展》 CSCD 2021年第2期88-97,共10页

声爆问题是限制超声速客机投入使用的巨大阻碍,精确的声爆预测方法是解决超声速客机声爆问题的关键。声爆远场预测方法主要有波形参数法和增广Burgers方程法,相较于波形参数法,增广Burgers方程法有更完善的模型和更高的预测精度。本文... 声爆问题是限制超声速客机投入使用的巨大阻碍,精确的声爆预测方法是解决超声速客机声爆问题的关键。声爆远场预测方法主要有波形参数法和增广Burgers方程法,相较于波形参数法,增广Burgers方程法有更完善的模型和更高的预测精度。本文首先对增广Burgers方程求解,提出一种有效的非线性效应求解方法;然后基于算子分裂法构建声爆远场预测方法,利用第二届国际声爆研讨会的标准算例对该方法进行验证;最后分析时间、空间网格密度和缓冲信号对预测结果的影响。结果表明:基于Burgers方程的声爆求解方法不需要时间、空间网格达到收敛所需的网格密度,而是按照实际精度需求选取适当网格密度;缓冲信号的引入对于大型超声速飞机的声爆预测更加准确。 展开更多

关键词 声爆 声爆预测 超声速客机 非线性声学 几何声学

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