民用航空涡扇发动机静态喷气噪声预测

喷气噪声是发动机主要噪声源之一,其大小直接影响到飞机的适航取证。由发动机静态噪声数据可以预测飞机飞行噪声级,提前了解飞机噪声的适航性,从而避免进行试验测量,达到节省时间和成本的目的。通过研究STONE喷气预测模型,提出民用航空涡扇发动机喷气噪声预测方法,并开发相应的Matlab预测程序。利用该程序预测C919客机主发的竞争发动机——CFM56-7B的喷气噪声,分析其噪声指向性以及频率特性,并与实验数据对比,验证此预测方法的准确性。     

民用航空涡扇发动机核心机噪声预测评估

随着涡扇发动机的采用,核心机噪声成为主要噪声源。因此研究涡扇发动机核心机噪声特性就显得很重要。本文将涡扇发动机分为燃烧室和涡轮噪声再合并为核心机噪声的方法,并用于分析了CFM56-7B核心机噪声特性,将静态下核心机噪声级与燃烧室噪声级、涡轮噪声级做了比较,且将静态与起飞状态下核心机噪声有效感觉声压级做了比较。     

涡扇发动机边线噪声预测研究

随着飞机适航审定关于噪声要求的逐年提高,预测部件飞行噪声声压级可以为飞机的适航审定工作提供依据,也可以为发动机的减噪设计提供参考。通过对发动机部件噪声进行预测,可以有效确定发动机的部件特性。以核心机噪声为突破口,通过对发动机核心机的静态噪声进行预测,然后经过从静态到飞行状态相关映射因素声源移动效应、声衰减等的修正,最后得到飞机在边线时的噪声值。同时可以用文中的方法预测其他部件的噪声值,整合预测出整机的噪声,可作为适航审定的依据,从而大量减少适航审定过程的投入成本。     

航空涡扇发动机喷气噪声分离技术

涡扇发动机尾喷是飞机的主要噪声源之一,其噪声大小不仅影响飞机的适航取证,更是评价发动机性能的重要指标之一。为了实现发动机的降噪设计,需要将发动机的整机噪声分解到各部件,从而针对部件进行降噪设计。基于三个远场麦克风数据的喷气噪声分离算法,使用MATLAB进行编程,以GE公司的某型发动机噪声静态测试的数据作为输入数据,从发动机整机噪声中分离出喷气噪声,得到喷气噪声声压的自相关谱。根据喷气噪声声压的自相关谱,计算喷气噪声的声压级。分离得到的喷气噪声数据对发动机尾喷的降噪设计有重要意义。     

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。     

飞越适航噪声时域信号预测方法研究

以往对发动机有效感觉噪声级的预测研究是通过1/3倍频程谱进行计算,从而得到发动机地面预测有效感觉噪声级,而使用时域噪声数据进行发动机有效感觉噪声级预测的研究相对较少。研究了飞机起飞飞越过程中的噪声传播特性的计算方法,使用该方法来模拟计算飞机一台发动机在起飞飞越过程中地面飞越噪声测量点接收到的时域噪声信号数据。根据ANP数据库数据计算飞机起飞飞越航迹,使用声线法计算使用某时刻噪声声压信号传递的路程和时间,根据飞机速度方向与飞越地面噪声测量点的角度来确定该时刻噪声信号的最大声压值,最后得出飞机发动机在起飞飞越过程中部分时间内地面噪声测量点接受的时域信号数据,对飞机噪声适航审定提供一定的理论依据。     

民用飞机发动机噪声辐射特性研究

为了探索民用飞机在巡航状态下发动机噪声的辐射声场特性,利用相似转换法则将易于测量的发动机地面工作状态参数转换到飞行状态下发动机工作状态参数,通过分析两个已知飞机发动机型号,变换其转速以及辐射角度,研究发动机在地面试验状态与空中巡航对应状态下噪声声压级的变化,由此探索和了解两种状态下的噪声辐射声场变化规律。     

发动机进气噪声气动声源特性分析

目前主要通过进气空滤器对发动机进气系统的气动噪声进行降噪,而通过对气动声源的研究进行源头降噪具有一定实际意义。但由于进气道-气门-燃烧室等的特殊性,难以测量声源的声学状况,故以进气道-气门-燃烧室为研究对象,通过仿真研究气动声源位置分布。结果表明：进气门密封锥面处偶极子声源强度较大;两进气道的气流相遇处以及靠近壁面处四极子声源强度较大。在原有结构中改变进气门过渡圆角半径R对气动噪声源进行控制,R增大为11 mm时,偶极子和四极子声源声压级(Sound Pressure Level,SPL)峰值分别降低7 dB和8 dB,噪声主要集中在中低频区域,频率大于2 000 Hz后SPL衰减迅速。增大R可以降低噪声源处的声能量,从而降低对外表现的噪声。     

新能源汽车空调鼓风机气动噪声特性分析及优化

由于缺少发动机噪声的覆盖,新能源汽车空调鼓风机产生的气动噪声成为影响乘车舒适性的重要噪声源,主要针对某新能源汽车空调鼓风机系统进行气动噪声特性分析和优化,以适应更加严苛的噪声控制要求。采用ANSYS数值模拟软件和半消声实验室,通过对原始叶轮模型流场和声场的研究分析复杂的轮毂、叶片、气流和结构部件周期性相互作用产生的气动噪声特性,并开展轮毂型线和叶顶弧度对气动噪声的影响研究,其中轮毂型线模型最大可以分别降低43 阶次叶频噪声和总声压级5.0 dB和4.2 dB,叶顶弧度模型最大可以分别降低43 阶次叶频噪声和总声压级4.0 dB和2.7 dB。研究结果对优化新能源汽车空调鼓风机在受限空间内气动噪声控制具有一定的参考意义。     

航空发动机风扇噪声经验预测方法分析

随着飞机广泛使用的涡轮风扇发动机涵道比的不断提高,风扇噪声在飞机总噪声中占有越来越突出的地位.因此介绍用于预测风扇噪声水平的三种经验模型:Heidmaan模型,Konto-Janardan-Gliebe模型及Hough-Weir模型.编写风扇噪声经验预测方法程序并计算飞机降落过程中某航空发动机风扇的远场噪声水平.三种模型计算结果对比表明,Heidmann模型预测值普遍较大,Hough-Weir模型与上述两种模型趋势稍有不同.     

基于遗传支持向量机的柴油机辐射噪声品质预测技术

以一台六缸车用柴油机为例,研究了其在变负荷及转速工况下表面辐射噪声品质情况,为进一步提高整机声品质,开展柴油机结构声学设计奠定了理论基础。研究国内外车用柴油机客观评价特征,并选取响度、尖锐度、粗糙度和波动度来描述辐射噪声的客观评价特征;针对柴油机噪声特点,采用成对比较法开展以专业陪审团人群为目标的满意度评价研究;应用遗传算法优化支持向量机（GA-SVM）建立起该车用柴油机声品质预测模型,并与BP神经网络预测模型进行比较,结果表明,基于遗传算法优化的支持向量机辐射噪声品质预测模型较神经网络建模预测精度更高,能够更准确地反映客观评价参量与主观满意度之间的非线性映射关系。     

基于支持向量机的柴油机噪声品质客观评价参量权重分析

以一台6缸柴油机为研究对象,采用分类对偶比较法对采集到的目标机型在多工况下的辐射噪声品质进行主观评价试验,同时选取并计算了可以描述其声音特性的5个客观评价参量,引入支持向量机,建立了柴油机噪声品质预测模型,并借助噪声测试样本验证预测模型的准确性。然后以柴油机噪声品质预测模型为基础构建起客观评价参量的权重分析模型,分析柴油机噪声品质客观评价参量对主观评价结果的影响权重。研究表明,柴油机噪声品质主要受响度和粗糙度两个客观评价参量的影响。此次分析对高声品质柴油机的设计起到了指导性的作用。     

航空发动机噪声地面反射效应计算方法

为了获得准确性更好、适用范围更广的航空发动机噪声地面反射效应计算方法,文章对不同地面声阻抗模型以及噪声干涉效应模型下的地面反射效应进行频率响应特征分析。与公开的试验数据进行对比,结果表明地面声阻抗模型是影响噪声地面反射效应的关键因素。当地面有效声阻抗的不确定性较大时,选择变量个数较少的地面声阻抗特征方程,可以获得准确性更高的噪声地面反射效应的预测结果。根据对比结果,文章提出了一种航空发动机噪声地面反射效应计算方法,为发动机噪声适航性预测程序的升级提供了优化思路。     

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。     

2.4 L汽油机噪声及其频谱特性的影响因素分析

对结构相同但材质及工艺不同的A、B两台样机进行噪声水平对比分析的基础上,着重分析影响样机A噪声频谱特性的主要因素。结果表明：与着火频率相关的发动机基频振动和进排气侧表面的辐射噪声是主要噪声源;而混合气浓度以及点火时刻虽影响中高频范围的燃烧噪声,但对基频成分无影响。转速越高、负荷越大,基频峰值越高。因此,改善进排气系统的结构刚度、各缸均匀化的控制策略以及曲轴的减振是降低整机噪声水平的有效措施。     

基于波束形成方法的货车车外加速噪声声源识别

综合基于波束形成的噪声源识别方法和外场车外加速噪声测量技术,构建一套完整的针对运动声源的车外加速噪声外场声源识别测试系统,给出了相应的测试计算流程与方法。利用该系统完成货车车外加速噪声声源识别试验,确定发动机为该货车车外加速噪声的主导噪声源,且对应最大噪声时刻发动机转速为２４００ｒ／ｍｉｎ。进一步的发动机噪声源识别结果表明：涡轮增压器、发电机、气缸盖罩是其主要噪声辐射源。     

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...     

内燃机噪声优化对车内声学的影响研究

提出了内燃机结构辐射噪声的仿真与优化方法,评价了内燃机噪声优化前后车内噪声的变化。建立了内燃机和前围板的有限元模型,通过模态分析验证了模型的精度。采用柔性多体动力学方法计算了内燃机的振动响应,并结合边界元算法得到了结构辐射噪声。完成了机体的结构优化,通过提升刚度使整体模态频率与激励峰值频率分离,从而降低机体结构响应,减小辐射噪声。搭建了内燃机与前围板的声学耦合模型,计算得到经机体结构优化前后的内燃机辐射噪声通过前围板后进入车内的声功率。结果显示,机体的优化方案大幅降低了其辐射噪声,从而减小了整机的辐射噪声。研究内燃机噪声与车内噪声的传递路径后,发现车内噪声有了明显的下降,从而证实了优化设计的可行性和有效性。