鋸齒形尾緣噴嘴射流增混與降噪機(jī)理研究.pdf

1、噴嘴的射流噪聲問(wèn)題是目前空氣動(dòng)力學(xué)和氣動(dòng)聲學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)具有加工簡(jiǎn)單、降噪能力顯著等優(yōu)點(diǎn),是已經(jīng)應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管上的被動(dòng)控制降噪技術(shù),具有重大的研究意義。
　　本文借助實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算的手段,對(duì)低馬赫數(shù)下鋸齒形尾緣噴嘴射流的氣動(dòng)和聲學(xué)特性進(jìn)行了研究。分析了不同滲透度、不同齒數(shù)的鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)對(duì)射流速度場(chǎng)、渦量場(chǎng)、湍流度和湍動(dòng)能分布的影響,以及射流近場(chǎng)噪聲聲壓級(jí)分布、遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲頻譜和指向性的分布。對(duì)鋸齒形尾緣

2、如何改變流場(chǎng)結(jié)構(gòu)從而進(jìn)一步影響聲學(xué)特性進(jìn)行了探索。本文的主要研究工作包括:
　　(1)搭建了氣動(dòng)聲學(xué)測(cè)試臺(tái)架。試驗(yàn)臺(tái)架是在氣動(dòng)半消聲室中搭建的,主要為進(jìn)氣消聲風(fēng)洞。通過(guò)調(diào)節(jié)輔助風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,保證各參數(shù)鋸齒形尾緣噴嘴的勢(shì)流核速度一致。滲透度和鋸齒數(shù)目是分析射流流動(dòng)的主要參數(shù),可以有針對(duì)性地研究鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)對(duì)射流氣動(dòng)聲學(xué)特性的影響;
　　(2)利用數(shù)值計(jì)算手段對(duì)鋸齒形尾緣噴嘴和圓錐形噴嘴射流場(chǎng)進(jìn)行了模擬。首先對(duì)各種噴嘴劃分了結(jié)構(gòu)

3、化網(wǎng)格,然后進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,闡述了鋸齒滲透度和鋸齒數(shù)目對(duì)于射流流場(chǎng)湍流結(jié)構(gòu)的影響;
　　(3)利用熱線技術(shù)測(cè)量了鋸齒形尾緣噴嘴和圓錐形噴嘴的射流流場(chǎng)。分析了不同參數(shù)噴嘴的射流平均流場(chǎng),包括軸向速度場(chǎng)、湍流度場(chǎng)等,較好地說(shuō)明了鋸齒滲透度和齒數(shù)對(duì)于射流流動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響;
　　(4)在氣動(dòng)消聲室中對(duì)噴嘴的遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲輻射進(jìn)行了麥克風(fēng)散點(diǎn)測(cè)量并在噴嘴出口區(qū)域進(jìn)行了近場(chǎng)噪聲場(chǎng)的測(cè)量。得到遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲頻譜和指向