航空发动机风扇管道径向声模态模拟与识别技术

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作者 徐文强 周国成 +3 位作者 祁春晖 陈宝 李元首 梁宁远 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期68-76,共9页

针对航空发动机风扇管道径向声模态模拟与测试问题,研究了径向声模态模拟技术以及径向声模态识别技术。采用基于径向排布的声源阵列形式,调节阵列预设的各扬声器幅值及相位实现径向模态声源模拟。建立声源管道下游多圈环形阵列,根据阵... 针对航空发动机风扇管道径向声模态模拟与测试问题,研究了径向声模态模拟技术以及径向声模态识别技术。采用基于径向排布的声源阵列形式,调节阵列预设的各扬声器幅值及相位实现径向模态声源模拟。建立声源管道下游多圈环形阵列,根据阵列位置信息构造求解模态的传递函数矩阵,运用Tikhonov正则化方法减小传递函数矩阵的条件数,从而实现径向声模态识别能力。通过理论推导和数值计算,设计风扇管道径向声模态试验装置,并在消声室进行试验验证。通过试验验证了该系统具备周向4阶以内,径向2阶以内的径向声模态模拟与识别能力。 展开更多

关键词 航空发动机 径向声模态 管道声模态模拟 管道声模态识别 传递函数

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全尺寸涡桨飞机起落架气动噪声及控制试验研究

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作者 包安宇 徐文强 +3 位作者 刘少腾 陈宝 周国成 丁存伟 《气动研究与试验》 2024年第4期111-118,共8页

本文在2m航空声学风洞开展了全尺寸涡桨飞机起落架气动噪声风洞试验研究,研究内容包含有无噪声控制措施下的气动噪声特性,测量内容包含静压测量、脉动压力测量、表面声载荷、1/3圆弧线阵指向性测量、远场壁面线阵测量以及水平竖直面阵... 本文在2m航空声学风洞开展了全尺寸涡桨飞机起落架气动噪声风洞试验研究,研究内容包含有无噪声控制措施下的气动噪声特性,测量内容包含静压测量、脉动压力测量、表面声载荷、1/3圆弧线阵指向性测量、远场壁面线阵测量以及水平竖直面阵声源定位研究,采用多种测量手段从气动和噪声角度解释了起落架噪声控制措施对远场噪声特性的影响。试验结果表明,起落架凹腔填充可以有效控制空腔自激振荡引起的纯音,从而降低起落架噪声总体水平。 展开更多

关键词 涡桨飞机 起落架 气动噪声 声源定位 噪声控制

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旋翼载荷自动配平风洞试验技术研究

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作者 刘向楠 刘实 +1 位作者 刘兴旺 周国成 《气动研究与试验》 2024年第2期113-118,共6页

针对直升机旋翼风洞试验载荷配平需求,发展了基于牛顿迭代法的旋翼风洞试验载荷自动配平方法。根据悬停和前飞不同的配平需求分别制定了相应的配平策略,并利用1.5m直径旋翼模型在FL-52风洞开展了悬停及前飞不同工况下的旋翼载荷自动配... 针对直升机旋翼风洞试验载荷配平需求,发展了基于牛顿迭代法的旋翼风洞试验载荷自动配平方法。根据悬停和前飞不同的配平需求分别制定了相应的配平策略,并利用1.5m直径旋翼模型在FL-52风洞开展了悬停及前飞不同工况下的旋翼载荷自动配平验证试验。结果表明,不同悬停状态下,CT配平相对误差小于0.8%;不同前飞状态下,CT配平相对误差控制在3%,桨毂力矩Mx、Mz控制在1.5N·m以内,并且随着CT的增大,配平精度逐渐提高。可以看出该方法实现了配平过程的闭环控制,提高了配平的自动化水平,适用于旋翼风洞试验。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 风洞试验 自动配平 牛顿迭代法

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高速直升机舱内噪声主动控制技术研究 被引量：2

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作者 梁宁远 陈宝 +3 位作者 韩松辰 陈佳伟 王玉琢 王普缘 《航空科学技术》 2023年第9期41-51,共11页

针对高速直升机旋翼噪声传入舱内引起的舒适性问题,本文开展了舱内噪声主动控制技术研究。根据高速旋翼噪声数值计算结果,在实验室环境中通过声源模拟系统采用声压匹配法重构了直升机地面模拟舱飞行状态的外部声场。对噪声主动控制算法... 针对高速直升机旋翼噪声传入舱内引起的舒适性问题,本文开展了舱内噪声主动控制技术研究。根据高速旋翼噪声数值计算结果,在实验室环境中通过声源模拟系统采用声压匹配法重构了直升机地面模拟舱飞行状态的外部声场。对噪声主动控制算法进行仿真分析,本文研究了算法对低频线谱噪声的降噪性能,并提出了一种试验与仿真相结合的主动噪声控制系统扬声器与传声器布放优化方法,对比不同布放组合方案下的理论降噪量,通过直升机舱内主动噪声控制验证试验,取得了实验室环境5个误差点处0~1000Hz范围内平均12.7dB总声压级的降噪效果。 展开更多

关键词 直升机 舱内噪声 旋翼噪声 声场重构 自适应滤波 主动噪声控制

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某SUV后视镜降噪设计与风洞试验验证 被引量：1

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作者 宋妙妍 周国成 +1 位作者 陈宏清 陈宝 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期681-689,707,共10页

为研究后视镜镜臂对其产生的气动噪声的影响,针对某SUV后视镜采用脱体涡(detached eddy simulation)方法分析其流场和近场噪声特性。通过改变镜臂外形设计了两种降噪模型,在航空工业气动院FL-53风洞开展了3个后视镜模型的气动噪声风洞... 为研究后视镜镜臂对其产生的气动噪声的影响,针对某SUV后视镜采用脱体涡(detached eddy simulation)方法分析其流场和近场噪声特性。通过改变镜臂外形设计了两种降噪模型,在航空工业气动院FL-53风洞开展了3个后视镜模型的气动噪声风洞试验。结果显示:通过改变镜臂周围曲率,能够减小涡的尺度,改变涡脱落的方向,降低后视镜尾流区域近场噪声,且风速会影响部分频段的降噪效果;从远场指向性看,3个后视镜在尾流区声压级较大,降噪模型没有改变远场指向性。 展开更多

关键词 后视镜 降噪效果 远场指向性 风洞试验

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直升机涵道尾桨气动噪声特性风洞试验研究

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作者 丁存伟 周国成 +1 位作者 陈宝 仲唯贵 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期107-112,共6页

基于中国航空工业空气动力研究院FL–52航空声学风洞试验条件,对直升机涵道尾桨模型的气动噪声特性进行了试验研究。对试验数据进行了射流剪切层影响修正,获得了涵道尾桨在悬停、前飞状态下的噪声频谱及远场指向性。分析了噪声随桨尖马... 基于中国航空工业空气动力研究院FL–52航空声学风洞试验条件,对直升机涵道尾桨模型的气动噪声特性进行了试验研究。对试验数据进行了射流剪切层影响修正,获得了涵道尾桨在悬停、前飞状态下的噪声频谱及远场指向性。分析了噪声随桨尖马赫数的变化规律,结果显示涵道尾桨气动噪声符合载荷噪声特性。对比了桨叶沿桨毂周向分布规律对气动噪声频谱特征的影响。获得了悬停和前飞状态下涵道对噪声传播的遮蔽效果影响,悬停状态下尾桨旋转平面内噪声降低约2 dB,前飞状态下尾桨旋转平面内噪声降低5~8 dB。 展开更多

关键词 涵道尾桨 气动噪声 声学风洞 直升机

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大型旋翼试验台旋翼转速与姿态控制方法

7

作者 杜延丽 邵天双 +2 位作者 刘兴旺 刘实 刘向楠 《气动研究与试验》 2023年第3期112-118,共7页

针对直升机旋翼风洞试验台旋翼运动控制的需求,采用高性能变频器以及独立式位置控制器完成系统硬件搭建,并基于LabWindows/CVI开发平台设计旋翼系统控制软件,软件实现转速高精度控制以及旋翼操纵装置中电动缸的运动控制。利用4m直径旋... 针对直升机旋翼风洞试验台旋翼运动控制的需求,采用高性能变频器以及独立式位置控制器完成系统硬件搭建,并基于LabWindows/CVI开发平台设计旋翼系统控制软件,软件实现转速高精度控制以及旋翼操纵装置中电动缸的运动控制。利用4m直径旋翼模型在FL-10风洞开展了试验验证。实际应用表明,该系统响应速度快,运行效率高,额定转速下控制精度达0.03%、总距控制精度达0.1°,满足直升机旋翼气动力风洞试验对控制精度的需求。 展开更多

关键词 直升机 旋翼控制 LABWINDOWS/CVI 风洞试验 运动控制

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大型低速风洞模型姿态角视频测量方法研究

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作者 刘捷 王昊 +2 位作者 刘实 许相辉 贾丹 《气动研究与试验》 2023年第3期104-111,共8页

针对大型低速风洞的试验条件特点,本文研究了基于双目立体视觉测量原理的模型姿态角视频测量技术,通过在试验模型刚性段布置数个特征标记点,采用两台2500万像素相机采集模型的运动图像,通过共线方程计算出标记点空间坐标,通过测量坐标... 针对大型低速风洞的试验条件特点,本文研究了基于双目立体视觉测量原理的模型姿态角视频测量技术,通过在试验模型刚性段布置数个特征标记点,采用两台2500万像素相机采集模型的运动图像,通过共线方程计算出标记点空间坐标,通过测量坐标系校正,基于刚体运动解算模型姿态角的算法,解算出试验模型的实际姿态角。利用高精度三轴光纤陀螺仪,在8m低速风洞中应用某大展弦比模型进行了无风/风载状态下模型姿态角对比测量试验。结果表明,模型姿态角最大测量误差为0.045°。 展开更多

关键词 大型低速风洞 视频测量 模型姿态角 立体视觉

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大尺寸风洞分布式测力系统应用研究

9

作者 贾丹 刘实 +1 位作者 刘捷 李元首 《气动研究与试验》 2023年第3期97-103,共7页

为替代传统的集中式测力系统的基于VME总线的虚拟仪器(VXI),从提升试验效率、自主可控、应用可扩展的角度,研发更适合大尺寸风洞的分布式测力系统。本文针对大型低速风洞信号传输集远、易受空间电磁干扰等问题,对分布式微型测量装置应... 为替代传统的集中式测力系统的基于VME总线的虚拟仪器(VXI),从提升试验效率、自主可控、应用可扩展的角度,研发更适合大尺寸风洞的分布式测力系统。本文针对大型低速风洞信号传输集远、易受空间电磁干扰等问题,对分布式微型测量装置应用技术进行了研究。本文提出了由微型测量装置、网络适配电源和上位机组成的总体方案,采用软件和硬件相结合的方法实现多传感器高精度同步采集,开发了大型低速风洞分布式采集处理软件平台;采用某全机模型在FL-10风洞进行试验验证,各元精度均达到国军标合格指标,大部分达到先进指标,表明分布式采集技术适合于大型低速风洞测力试验。 展开更多

关键词 时钟同步 IEEE-1588 分布式 风洞测力

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不同前缘翼型气动和噪声特性对比研究

10

作者 宋妙妍 陈宝 +1 位作者 王普缘 李春鹏 《气动研究与试验》 2024年第4期87-96,共10页

多段翼增升装置的噪声与其前缘缝翼有很大的关系,凹腔内存在的涡-涡干扰、剪切层/壁面冲击等非定常现象以及缝翼尾缘的涡脱落是影响增升装置噪声的主要原因之一。利用定常得到的稳定场采用宽频噪声源方法分析翼型周围噪声源强度,然后使... 多段翼增升装置的噪声与其前缘缝翼有很大的关系,凹腔内存在的涡-涡干扰、剪切层/壁面冲击等非定常现象以及缝翼尾缘的涡脱落是影响增升装置噪声的主要原因之一。利用定常得到的稳定场采用宽频噪声源方法分析翼型周围噪声源强度,然后使用分离涡方法(DES)结合FW-H声类比方法研究前缘下垂和前缘缝翼模型在迎角变化时的气动与噪声特性,研究发现前缘采用下垂的形式在一定迎角范围内能获得较好的降噪效果,并且能够提升翼型的气动性能。 展开更多

关键词 前缘缝翼 前缘下垂 气动噪声 气动力 DES

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带延长颈亥姆霍兹共振器的宽带声衬设计与验证

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作者 顾鑫 周国成 +3 位作者 徐文强 陈宏清 祁春晖 陈宝 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期276-281,共6页

针对大涵道比涡扇发动机低频风扇噪声的宽频降噪需求,开展可吸收低频宽带噪声的声衬结构研究,并加工样件进行声学性能验证。该声衬由不同尺寸的带延长颈亥姆霍兹共振器组成,通过耦合不同参数的共振器引入多个共振峰,实现共振频率的拓宽... 针对大涵道比涡扇发动机低频风扇噪声的宽频降噪需求,开展可吸收低频宽带噪声的声衬结构研究,并加工样件进行声学性能验证。该声衬由不同尺寸的带延长颈亥姆霍兹共振器组成,通过耦合不同参数的共振器引入多个共振峰,实现共振频率的拓宽。首先,根据传递矩阵理论建立带有延长颈的亥姆霍兹共振器的表面声阻抗模型,在此基础上,建立不同共振器耦合后的非均匀声衬吸声性能预测模型。然后,以该模型为基础,将宽频噪声的平均吸声系数作为目标函数,利用粒子群算法对共振器的参数进行反演,寻找针对该频段噪声的共振器最优参数。最后,加工制作950Hz的传统声衬和800Hz~1kHz的宽带声衬样件,通过阻抗管试验对比两者的吸声性能。结果表明,宽带声衬的测试结果与预测结果在整体吸声趋势上保持一致,证实了预测模型的有效性和优化结果的准确性,比较吸声系数大于0.8的带宽,传统声衬为100Hz,宽带声衬为230Hz,宽带声衬的吸声频带拓宽113%。 展开更多

关键词 声学 声衬 亥姆霍兹共振器 延长颈 宽带降噪

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旋翼桨-涡干扰噪声特性风洞试验研究

12

作者 刘向楠 刘少腾 +2 位作者 周国成 邵天双 陈宝 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期84-91,共8页

在中国航空工业空气动力研究院FL–10风洞中开展了旋翼桨–涡干扰噪声传播特性试验,对BO–105主旋翼40%缩比模型中等前飞速度爬升、平飞、斜下降状态的气动噪声进行了测量。首先采用Heyson洞壁干扰修正方法确定风洞试验时的旋翼下滑角,... 在中国航空工业空气动力研究院FL–10风洞中开展了旋翼桨–涡干扰噪声传播特性试验,对BO–105主旋翼40%缩比模型中等前飞速度爬升、平飞、斜下降状态的气动噪声进行了测量。首先采用Heyson洞壁干扰修正方法确定风洞试验时的旋翼下滑角,通过气流内测量阵列移动获得了桨盘平面下方完整的噪声辐射场,然后对不同飞行状态下的桨–涡干扰噪声传播特性进行了分析,得到了典型状态的声压–时间历程、频谱和声压级云图。结果表明:旋翼斜下降飞行状态出现了明显的桨–涡干扰噪声,干扰较强时桨叶前行侧和后行侧都会产生桨–涡干扰噪声,且其传播具有明显的方向性,即前行侧指向桨盘上游和桨盘下方,后行侧指向桨盘下游。 展开更多

关键词 直升机 风洞试验 桨–涡干扰 气动噪声 旋翼 斜下降飞行

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