前缘缝翼噪声特性及其控制研究

摘要

民用飞机的噪声问题不仅关系到飞机的适航取证，还关系到其舒适性要求。前缘缝翼噪声是飞机在起飞和着陆阶段主要的机体噪声源，开展缝翼噪声分析及控制研究有着重要意义。缝翼噪声的预测、控制和降低需要彻底认识其流动和噪声机理，本文详细总结了两种翼型的缝翼空腔流动和致声机理。在此基础上，引入了两种噪声控制方法。其中一种是吸气控制，通过数值仿真验证了其有效性；另一种是基于压电材料的振动激励控制，通过实验分析了其控制效果。
　　本文的研究工作主要由以下三个部分组成：
　　1、综述了国内外对缝翼噪声机理、预测和控制的研究现状，并从流体动力学和声学的基本方程出发，介绍了气动声学的基本理论。
　　2、通过数值仿真研究了三段翼型的气动和声学特性，研究结果表明缝翼再附着区域是一个强烈的噪声源。在此基础上，有针对性地提出了一种基于再附着区域吸气的噪声控制方法，并深入研究了其对流场和声场的影响。引入吸气控制并不会影响该翼型的高升力特性，能显著降低再附着区域的涡壁干扰强度，进而降低了缝翼噪声。数值结果表明缝翼的低频宽带噪声和多峰值噪声都有一定程度降低。
　　3、通过实验研究了两段翼型的流场和声场特性，应用声强测量技术识别出了缝翼多峰值噪声，并提出和验证了一种基于振动激励的噪声控制方法。实验结果表明引入振动激励打破了缝翼空腔内的回流反馈，对缝翼的多峰值噪声有一定影响。

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注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 缝翼噪声机理

1.3 缝翼噪声预测方法

1.4 缝翼噪声控制方法

1.5 本文研究内容

第二章 气动声学简介

2.1 气动声学理论的产生与发展

2.2 气动声学数值计算方法

2.3 本章小结

第三章 缝翼噪声特性及吸气控制的数值仿真研究

3.1 引言

3.2 仿真建模

3.3 流场分析

3.4 气动噪声结果

3.5 再附着区域吸气控制

3.6 本章小结

第四章 缝翼噪声特性及振动激励控制的风洞实验研究

4.1 引言

4.2 实验模型及安装

4.3 流场特性研究

4.4 声学结果分析

4.5 基于压电材料的振动激励控制

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文