涡扇发动机声衬的分段式设计与声模态散射分析

涡扇发动机声衬的分段式设计与声模态散射分析

论文摘要

针对涡扇发动机声衬开展分段式设计,并对声衬对声模态的散射作用进行了分析。应用有限元求解对流亥姆霍兹方程的方法求解了发动机短舱内的声传播,通过与试验以及高精度数值解对比验证了所应用的数值方法及声模态解耦方法;应用梯度搜索法和遗传算法优化设计了4种声衬的声阻抗,结果表明可以通过长度较短的声衬实现多个目标声模态的降噪并达到降噪指标,轴向分段式相比均布式声衬和周向分布式声衬具有更大的降噪量;此外还对分段式声衬的声模态散射现象进行了分析,分析了声衬对声波的模态散射。研究结果表明最优声衬产生的反射声功率要大于通过声衬传递的声功率,周向分段的声衬散射形成了更低阶声模态。建议应用轴向分段式声衬降低风扇前传噪声。

论文目录

  • 1 研究模型描述
  • 2 数学模型
  •   2.1 主控方程
  •   2.2 固壁边界条件下主控方程的解析解
  •   2.3 阻抗壁面下主控方程的解
  •   2.4 数值方法的验证
  • 3 涵道内声模态解耦方法
  •   3.1 涵道声模态解耦方法
  •   3.2 涵道声模态解耦方法的验证
  • 4 均匀式声衬的优化设计
  • 5 分段式声衬的优化设计
  • 6 声模态散射分析
  • 7 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 薛东文,燕群,黄文超

    关键词: 声模态,散射,分段式,声衬,优化

    来源: 科学技术与工程 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室

    基金: 中欧合作项目(688971)资助

    分类号: V235.13

    页码: 270-277

    总页数: 8

    文件大小: 2582K

    下载量: 82

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