气流影响下的插入管消声器声学特性的实验研究

在管内气流流速10 m/s-100 m/s范围内,对长径比L/D=3.98的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响,并结合腔内气流涡模态,腔体声学模态和尾管声学模态对插入管消声器的声学特性机理进行了分析。实验及理论分析表明,气流流速对消声器内外声学特性均有明显的影响。气流影响下的插入管消声器声学特性与消声器腔体的声学模态和尾管的声学模态关系密切,而消声器腔内气流再生噪声的涡模态对其声学特性影响不大。     

组合式穿孔管消声器声学仿真

运用声学有限元法,对三种组合结构的穿孔管消声器进行声学仿真计算,对比分析不同穿孔率对上述消声器声学性能的影响。并对某大型穿孔管消声器的整体声学性能进行仿真计算,结果表明其1000HZ以下中低频段的消声效果不佳,为后续改进工作提供某些依据。     

部分穿孔管消声器声学性能有限元分析

穿孔管消声器因具有良好的声学性能和较低的压力损失而被运用于消除内燃机排气噪声。通过运用有限元法研究部分穿孔消声器穿孔率、插入长度、周向和轴向穿孔分布、扩张腔直径等设计参数对消声器消声性能的影响。得到如下结论:穿孔率增大、插入长度变短会引起低频共振峰向高频方向偏移;穿孔率增大、扩张腔直径减小都会引起有效消声频率范围的拓宽;穿孔的轴向、周向分布对消声器消声性能没有影响。     

非同轴穿孔矿用汽车排气消声器声学性能分析

根据管道一维平面波理论对非同轴穿孔消声器,建立声学控制方程。方程解耦后,使用传递矩阵法,求取消声器的总传递损失值,仿真分析各结构参数对传递损失的影响;并对实际消声器进行测量,验证仿真预测的结果,为进一步完善消声器的设计提供相应的依据。     

穿孔管消声器消声性能的有限元计算及分析

使用有限元法计算穿孔管消声器的传递损失,并与实验测量结果进行了比较,二者吻合良好。穿孔率 相同而孔径不同的两个穿孔管消声器的传递损失与具有相同直径和长度的简单膨胀腔消声器的传递损失比较表 明,穿孔管对消声器的低频性能影响较小,而对中频消声性能影响很大、对高频消声性能影响有限。     

消声器中频声学性能的计算测量方法

传统的消声器声学性能计算和实验测量都是在消声器进出口管道作为平面波声场的条件下进行,当进出口管道内出现有高阶模态激发的三维声场时,这些计算方法和实验测量方法就不再适用。由此,采用消声器进出口管道内加径向隔板的方法来计算消声器的声学性能,当原来管道声场中出现高阶模态时,仍然可以用平面波方法计算消声器的传递损失。应用该方法对进气滤清消声器进行传递损失数值计算,在原来进出口管道的平面波声场范围内,计算结果与传统方法计算结果均接近实验的测量结果,验证了该方法预测消声器声学性能的可行性。进而在所设计的消声器中频声学性能实验测试台架上,用声波分解法对阻性消声器进行传递损失测试,实验测量结果和有限元仿真结果也吻合良好。     

穿孔消声器构型对声学性能的影响研究

根据现阶段国外民用飞机APU排气消声器的一般构型,在Sullivan研究的一般穿孔消声器的性能的基础上,采用声学软件Virtual.Lab-FEM分析研究在其隔板也采用穿孔处理情况下穿孔消声器的声学特性,并与传统的穿孔消声器进行对比分析。研究成果表明,隔板采用穿孔处理将使消声器在低频的消声性能有所改善.该分析结果对未来APU排气消声器设计具有指导意义。     

内部结构对充水膨胀腔消声器声学性能的影响

结构声耦合效应对充水消声器的声学性能具有重要的影响,利用频域有限元法,结合二维轴对称结构声耦合数值模型分析消声器内部声场,研究消声器内部插入管和环形挡板对膨胀腔水消声器声学特性的影响。数值研究表明：结构声耦合效应会使传递损失的通过频率和峰值频率向低频移动,并压缩消声频段;插入管的结构声耦合效应导致传递损失曲线出现明显峰值,这与插入管的固有模态有关,增加插入管长度时,其一阶固有频率降低,峰值消声频率向低频移动,这有利于低频噪声的衰减;对比双级膨胀腔消声器,挡板会提高低频消声量,挡板厚度会对低频消声量产生明显的影响,但挡板的位置对低频消声量影响不大。     

基于周期C型共振器的扩张式消声器的声学性能

通过在扩张腔的径向和轴向布置周期性的具有C型共振腔的Helmholtz共振器（Helmholtz Resonators with C-type Resonators,CHR）,来提高扩张腔式消声器低频段声学性能,在提出旁支含CHR管道系统声学性能等效计算模型的基础上,采用数值解析法计算该新型消声器的声学性能,且通过有限元法证明理论分析方法的正确性。研究表明：在扩张腔的径向和轴向布置周期CHR可提高扩张腔式消声器低频段声学性能,扩张腔径向和轴向CHR的布置方式及其颈部参数对消声器的声学性能有较大影响。研究结果将为提高扩张腔式消声器低频段的声学性能提供一种新的方法和途径。     

排气消声器声学性能有限元分析研究

消声器结构很难利用纯粹的理论方法算出正确的结果.利用声学软件SYSNOISE计算消声器的传递损失,并研究了扩张比、插入管深度等因素对消声效果影响,为消声器的设计、优化提供了理论依据.     

不同吐丝速度下形成的柞蚕丝的力学性能和结构的初步研究

对已开始吐丝的柞蚕在人为控制的不同吐丝速度下卷取柞蚕丝,并采用Instron万能试验机、红外光谱、偏光显微镜以及SEM时其力学性能和结构进行了研究.结果表明,在一定的吐丝速度范围内,随着吐丝速度的增加,柞蚕丝的断裂强度和模量增加、断裂伸长率减小,且丝纤维的取向度和结晶程度也随之增加,由此进一步说明拉伸过程会导致柞蚕丝中的丝素蛋白形成较多的β-折叠结构.     

不同转速下柔性轴承应力特性分析

为研究谐波减速器中柔性轴承的应力特性,本文对变形后的柔性轴承建立参数化模型,利用ANSYS/LS-DYNA和LS-Pre Post对柔性轴承进行动力学分析,得到了柔性轴承各零件的应力分布规律。研究发现:柔性轴承外圈等效应力值由长轴至短轴处逐渐减小,应力值呈波峰波谷形式交替变化;在长轴处与内圈相接触的滚动体上,距离接触顶点越近,应力值越大;在一定范围内转速增加,滚动体最大应力峰值增加且出现时间提前。     

锯齿形尾缘喷嘴气动声学实验及数值分析

为了研究在低马赫数Ma=0.12条件下锯齿形喷嘴射流气动声学特性,对多种参数的锯齿形喷嘴射流速度剪切层外区域进行声压近场测量和远场测量。根据近场和远场的测量结果,分析声压从近场向远场发展的趋势。结合射流场数值模拟的结果,利用计算流体力学和气动声学知识,分析锯齿形尾缘喷嘴的湍流性能与近远场声压之间的关系。分析表明,在相同渗透度下,随着齿数的增加,噪声总声压级在整个指向范围有明显的降低。在相同齿数下,随渗透度的增加,锯齿形喷嘴降低低频噪声,增加高频噪声,呈现明显的指向性分布特点。     

油烟机声学设计与试验研究

基于数值分析与试验方法开展油烟机声学优化与设计研究,采用大叶轮低转速的设计原则,针对叶轮宽度、叶片进出口安装角、蜗舌半径、叶轮蜗舌间隙、叶轮蜗壳轴向间隙等结构参数进行优化改进.CFD数值计算结果显示,在相同转速下改型机内部流场得到改善,回流现场有所降低,风量明显提升.对研制的改型样机进行噪声与风量风压测试,结果显示,改...     

Levitation Force Relaxation of HTS Bulk above NdFeB Guideways at Different Approaching Speeds

The zero-field cooling levitation force relaxation of the YBCO bulk above two types of NdFeB guideways, which were used in the high-temperature superconducting maglev vehicle system, was studied experimentally when the bulk moved towards the guideways at different speeds. In this experiment, a sample with the diameter of 50 mm and thickness of 15 mm was used; the time range in the relaxation measurements was from 0 s to 200 s. As a result, a nearly linear logarithmic decay of the levitation forces with time was observed. It was found that the influence of the approaching speeds on the levitation force relaxation is different, and that the levitation force decay is closely related to the guideway structures. Based on the monopole peak PMG, the approaching speeds will influence more the levitation force decay than the multipole Halbach. So the maglev vehicle above mutipole Halbach structure PMG will work more stably than that above the monopole peak PMG.      

渗透度对锯齿形尾缘喷嘴气动声学影响研究

在低马赫数条件下（Ma=0.12）,采用时间分辨TR-PIV以及远场噪声测量方法,对不同渗透度锯齿形尾缘喷嘴的气动声学特性进行实验研究。流场测量结果表明,锯齿形尾缘喷嘴缩短势核长度,增加势核内气流和周围环境气流的掺混,随渗透度的增加该趋势得到增强。远场声学测量结果表明,随着渗透度增加,锯齿形尾缘喷嘴对于噪声低频降低和高频增加的幅度都有所增强。低渗透度的锯齿形尾缘喷嘴有效降低噪声总声压级,在150°时总声压级降低达到1.3 dB,研究对于降低工厂排空噪声有现实意义。     

非紧致边界气动噪声数值预测方法

通过寻找满足非紧致边界的精确格林函数,发展了一种基于声模拟理论的非紧致边界气动噪声数值预测方法。该方法首先采用边界积分方法计算满足相应边界条件的精确格林函数,然后采用精确格林函数求解FW-H方程,进行远场气动噪声预测。考虑了非紧致边界对声波传播的散射作用,适用于尺寸较大且几何外形复杂的边界与非定常流动相互作用诱发的气动噪声的数值预测。以雷诺数90 000、马赫数0.2的圆柱绕流诱发的气动噪声为例,数值预测了非紧致边界条件下的气动噪声,并与采用自由空间格林函数求解FW-H的计算结果进行了对比,对该方法进行了验证。     

镁合金AM60B在不同压缩速度下塑性变形研究

采用圆柱形铸锭等温压缩的实验方法,对400℃、不同压缩速度下镁合金AM60B单向压缩变形能力进行了试验研究,并测量变形后的硬度值.结果表明:镁合金AM60B的屈服应力随着变形速度的增大而增大,塑性变形率随着变形速度的减小而降低,变形后材料的硬度有所增加,但增加值随着变形速度的增大而减小.     

高强钢丝断裂声发射试验研究

通过对单根高强钢丝和拉索的张拉破坏试验,获得了单根钢丝中裂纹扩展、钢丝破断及索中断丝点附近和远离声源处的声发射全波形。比较不同声源的波形、频谱及时频特征,结果可以看到,钢丝破断的全波形能量及持续时间都要远高于裂纹扩展信号,但其幅值与裂纹扩展的最大幅值相当;钢丝破断声源频谱峰值突出,基本都在43KHz,在全波形持续时间范围内,绝大部分能量都分布在一条43KHz的等频率时间带上;裂纹扩展波形包含几个频带,最大峰值出现在50-60KHz,高频部分出现在波形初至段,随时间增长,高频部分快速消失;断丝声源在索中传播一段距离后,能量会出现衰减,低频部分所包含的能量相对增多。     

用于气流粉碎技术的超声速喷管流场实验研究

为了研究用于气流粉碎技术的超声速喷管流场结构。设计并搭建了适合于阴影法和粒子图像测速技术测量超声速喷管流场的实验平台。分别用阴影法和粒于图像测速技术对单喷管自由射流、单喷管射流撞板和两喷管射流对撞的流场进行了测量,实现了对微小超声速流场的测量,井对实验结果进行了分析,总结出了超声速喷管流场的一些规律,为高效气流粉碎机的设计提供了参考数据。