小波在瞬态空化噪声分析中的应用

本文采用小波变换对于空泡溃灭过程中辐射的瞬态噪声进行了分析,得到对应的小波系数随时间和频率的变化图象。与传统的Fourier谱相比,小波系数图象能描述出噪声谱中各种频率成分随时间的变化,更准确地反映出瞬态空化噪声的时域特征。     

舰船螺旋桨空化低频辐射噪声时频域仿真

依据空泡动力学经典理论的分析结果,仿真出单个空泡体积变化时间波形及相应的声脉冲。将旋转桨叶充分空化情况下,一周期内引起的空泡群破灭过程的平均行为用单空泡仿真,并将不均匀尾流场空泡群噪声辐射近似描述为以叶片频倒数为周期间隔出现、幅度随机变化的单脉冲所构成的脉冲序列组成,并在声压脉冲波形上叠加适当的高斯白噪声。推导了宽带洛埃镜模型信道响应函数,分析其相应的谱特性,对深海近表面目标螺旋桨空化近场低频辐射噪声场进行了仿真,仿真结果与实测数据吻合较好。     

空化模型中的相变系数影响研究

利用数值计算的方法,对空化模型中的相变系数进行研究.将数值计算和实验数据进行分析和整理,分别获得蒸发系数和冷凝系数与空化数之间的依赖关系.通过比较半球头圆柱体的二维轴对称模型数值计算结果表明:不同空化数对应着不同相变系数.其中,蒸发系数和冷凝系数分别对主空泡、次生空泡、尾空泡等类型的空泡在形态、溃灭位置、溃灭强度等方面有较大影响.     

含气空泡出水过程数值模拟研究

含气空泡在出水过程中会发生溃灭,形成较为复杂且剧烈变化的流场。首先基于含气理想球形空泡溃灭模型,理论上分析了空泡溃灭特性,而后基于均质多相流模型,对航行体出水过程中含气空泡溃灭现象进行了数值模拟分析。计算分析表明,含气空泡溃灭过程存在回弹现象,会在航行体表面形成冲击载荷,空泡内压提高使空泡尺度增大并且可在一定程度上减小空泡内外压差,缓解由空泡周围流体强烈拍击航行体壁面而产生的压力激励。     

城市轨道列车噪声辐射特性的试验研究

城市轨道交通噪声是环境污染的重要组成部分,会严重影响沿线居民的工作和生活。掌握列车辐射噪声的特性将有助于轨道交通管理部门采取合理的治理措施,既经济又高效地降低噪声产生的影响。采用阵列测量方式的试验在上海某高架城市轨道交通线上进行,分析了列车噪声级在距离轨面不同高度的空间分布及其变化趋势,研究了各1/3倍频程谱对噪声的贡献量,归纳了列车辐射等效声功率级与列车速度的关系。该研究可以为建立城市列车噪声辐射模型提供参考和帮助。     

齿轮箱声固耦合系统噪声辐射研究

综合考虑齿轮时变啮合刚度及齿轮误差的影响建立了齿轮系统动力学模型,计算得到了齿轮系统动载时域历程。建立了齿轮箱声固耦合系统模型,采用边界元法对其噪声辐射进行求解,得到了齿轮箱噪声谱及各板面对声场总声压的贡献度。依据板面贡献度计算结果,对齿轮箱结构进行适当改进,对结构的改进及结构阻尼对降噪效果做出了分析,就不同齿轮类型对齿轮箱噪声辐射的影响进行了讨论,为齿轮箱的设计提供了理论依据。     

水合物分解的噪声研究

海洋中水合物在分解后会形成大量气泡并向外辐射噪声信号。基于水合物分解的特点,建立了适用于描述水合物分解的非理想气泡的振动模型,并通过数值方法分别对辐射噪声的频率和辐射声压做了仿真模拟。结合测量二氧化碳水解噪声的实验数据,对分解得到的不同半径气泡辐射噪声频率和声压做了统计分析。结果表明,理论模型与实验结果吻合较好,该研究对监测水合物的泄漏分解等具有重要的意义。     

非均匀入流中螺旋桨噪声数值预报

将黏性多相流理论的数值方法和球形空泡辐射噪声理论相结合,进行了非均匀入流条件下螺旋桨片空化的周期形态模拟以及螺旋桨空化单极子声源辐射噪声数值预报。采用流场数值模拟方法和声场边界元数值声学方法耦合的方法,在频域上预报非均匀入流下空化和非空化条件下螺旋桨负载噪声;通过数值预报负载噪声得到非空化条件下螺旋桨噪声,将片空化单极子声源辐射噪声和空化的负载噪声在频域上进行相加得到空化条件下的螺旋桨噪声。采用某民船桨模验证了非均匀入流下螺旋桨片空化周期形态以及空化单极子声源辐射噪声预报的准确性,然后分析了民船桨在空化和非空化条件下螺旋桨噪声的叶频和二倍叶频特征。结果表明,上述方法能有效地预报螺旋桨空化和非空化噪声的叶频特征。     

工业脉冲噪声测量及其特征分析

本文对锻造、板金、冲压等典型工业脉冲噪声以及纺织、电缆厂等的工业噪声进行了大量的现场测量,并从峰值分布及峰值声压级波动范围、峰值因数、脉冲次数、脉冲重复率、脉冲噪声峰值大于120dB的时间,等效连续“A”计权声级及其与“A”计权慢时间常数均方根值中位数之差、频率分布诸方面,对工业脉冲噪声的特征参数进行了统计分析,从而得到了工业脉冲噪声的一些特征规律.     

脉冲爆震发动机微穿孔消声喷管研究

针对脉冲爆震发动机的噪声辐射特性,计算分析微穿孔板孔径、板厚、穿孔率、前后腔厚度等设计参数对单／双层微穿孔板吸声体共振频率、吸声系数的影响。设计并加工一组微穿孔消声喷管。实验研究发现：影双层微穿孔消声喷管对脉冲爆震发动机噪声辐射的降低都有一定的作用,双层结构优于单层结构;消声喷管越长,消声效果越好;发动机工作频率为20Hz时,300mm长双层微穿孔消声喷管可使噪声辐射峰值声压级降低2dB左右,脉冲声压级和声功率级降低4dB左右,声功率从1377．2W下降至542W。     

降低轴流风机噪声的研究

针对本公司生产的轴流式风机存在噪声偏高的问题进行了研究。通过分析，找出产生噪的主要原因，提出了降低噪声的具体改进措施，为这种风机的降噪改进设计做出了基础性的工作。     

Computations of bubble formation and pulsations generated by impacting cylindrical water jets

The impact of a water jet onto a water surface can entrain air-bubbles whose pulsations provide acoustic sources. Such impacts can occur during the breaking of a wave, or on a smaller scale, when a raindrop strikes a puddle of water. A better understanding of this phenomenon can lead to improved characterizations of the ambient noise and acoustic detection algorithms. Liquid on liquid impacts correspond to a breakdown of classical hydrodynamic theory which assumes that the free surface remains smooth and topologically invariant. A computational model using a generalized theory of hydrodynamics designed to rigorously treat liquid collisions is described in this paper. Numerical simulations are compared to experiments of a liquid cylinder impacting a still-water surface The simulations provide details not only of the initial formation of the air-entrained bubble at the time of the cavity collapse, but also the subsequent pulsations of this bubble until it rises back to the free surface. Computed initial bubble sizes and natural frequencies are compared to the experimental results for different cylinder lengths.     

城市轨道交通高架结构振动与声辐射研究

为研究城市轨道交通所引起的高架结构的振动及声辐射水平,采用有限元方法分别建立了连续梁桥的三维振动分析模型及二维声场分析模型,计算了当列车以60km/h的速度通过时桥梁的动力响应及辐射声压。通过频谱分析,声压频谱峰值除在160 Hz附近出现一个明显的峰值外,与振动频谱分布基本相同。相干性分析结果表明,连续梁桥控制90Hz以内的振动,将直接有效的控制辐射声压水平。通过改变桥梁阻尼、支座刚度、行车速度和车辆荷载等参数,计算分析了各参数对结构振动与噪声的影响程度     

水下等离子体声源放电特性和声特性实测与分析

在小型消声水池中,同步测量水下等离子体脉冲声源的放电特性和声特性,实验分析研究了其在单电极和多电极下负载注入峰值功率和放电能量对声特性的影响。结果表明,在相同的电极数和间距下,直达波脉冲声源级仅与负载注入峰值功率有关,气泡脉冲声源级和气泡周期则主要受放电能量影响,多电极放电通过减小单根电极放的电能量来减小气泡脉冲声源级和气泡周期。此外,在相同的充电电压下,减小充电电容对电极数的比,可以增大直达波脉冲声源级并压制气泡脉冲;负载注入峰值功率对放电能量的比对声特性的影响也呈现出类似规律。实测及其分析结果可为进一步优化水下等离子体脉冲声源的声特性提供参考。     

某型飞机主起落架结构件气动噪声特性研究

对某型飞机主起落架结构件的气动噪声特性进行了声学风洞试验和数值仿真分析。在声学风洞中,借助麦克风测量获得不同来流速度下噪声频谱特性。采用分离涡方法仿真模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,利用FW-H方程积分外推法求解声场,分析噪声的频谱特性、远场指向特性及其产生的机制。结果表明：起落架结构件噪声频谱特性仿真结果与试验结果在低频和中频段吻合较好;起落架结构件噪声呈现宽频噪声的特性;频谱曲线以及频谱中优势频率均随着来流速度的增加而增大;仿真曲线中的能量峰值分别对应于缓冲器与支柱、缓冲器与摇臂的干扰噪声;形成此噪声源的压力脉动位于缓冲器下部表面区域;缓冲器和摇臂是总噪声的主要贡献源,支柱对总噪声的贡献量最小;噪声辐射呈现非对称的指向特性。     

Thermal processes in compression of a vapor bubble in liquid hydrocarbon based on the homobaric model

The mathematical model of a single homobaric vapor bubble, which is based on the assumption that the pressure is uniform in the vapor volume, is used for studying bubble collapse in liquid hydrocarbon-octane. A goal of this work was determination of the initial conditions under which the significant warming—up of the vapor and liquid is possible. Certain peculiarities inherent in hydrocarbon bubbles are revealed. The limits of applicability of basic assumptions of the homobaric model are considered.     

高架轨道交通噪声的分析与控制技术研究

轨道交通是大城市公共交通方式的首选,其产生的噪声可能污染沿线地区的环境,高架轨道交通噪声的分析、预测和控制成为建造高架轨道交通必须解决的问题。首先用传声器阵列分析了上海轨道交通9号线列车噪声级沿高度的指向性,研究了各1/3倍频程对总噪声的贡献量,归纳了列车等效声功率级与列车速度的关系。然后建立了一套适用于高架轨道交通噪声辐射的预测模型,将列车视作一个移动的均匀线声源,采用单极子和偶极子传播模型拟合轻轨列车的通过噪声,并用高架轨道交通线附近的测量数据,验证了不同测点情形下模型的适用性,为预测高架轨道交通线的噪声辐射提供了一种实用方法。最后,介绍了新开发的道间声屏障和动力吸振阻尼钢轨技术,以及工程应用效果。     

单次飞行事件噪声等值线计算新方法的研究

针对现行单次飞行事件噪声等值线计算中存在的需要布点、插值繁琐等缺点,提出单次飞行事件噪声等值线的分段函数计算模型,将航迹各分段产生的噪声等值线表示成函数形式.该模型具有在计算单次飞行事件噪声影响等值线时不需要布点、程序设计简单等优点.根据某型飞机的基础飞行数据,将分段函数模型与常规模型的计算结果进行了对比,结果表明两种...     

ARJ客机进场飞行过程的起落架噪声的实验研究

对ARJ客机降落阶段的起落架噪声进行了现场测量分析,为了将起落架噪声源与其他噪声源分开,利用了阵列信号处理技术,实验发现:ARJ飞机起落架噪声主要集中在900 Hz以下,且前、主起落架均存在强单音噪声,对起落架噪声可能的声源来源进行了分析,为起落架降噪设计提供了支持。