仿生学翼型尾缘锯齿降噪机理

作     者：仝帆 乔渭阳 王良锋 纪良 王勋年 TONG Fan;QIAO Weiyang;WANG Liangfeng;JI Liang;WANG Xunnian

作者机构：西北工业大学动力与能源学院西安710129 中国空气动力研究-9发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000 

基　　金：国家自然科学基金(51276149) 空气动力学国家重点实验室研究基金(SKLA20140201)~~ 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2015年第36卷第9期

页      码：2911-2922页

摘      要：采用大涡模拟与声类比的方法研究了尾缘锯齿对翼型自噪声的影响。以SD2030翼型为研究对象,设计的尾缘锯齿幅值为10%弦长,周期为4%弦长。模拟了来流速度为31m/s、0°攻角下直尾缘翼型与锯齿尾缘翼型的流场,对应的基于弦长的雷诺数约为310 000。详细分析了尾缘锯齿对翼型尾缘湍流流场的影响,并通过FW-H方程计算大涡模拟提取的声源项,得到直尾缘翼型与锯齿尾缘翼型的声场。研究发现,锯齿尾缘可以明显降低翼型中低频范围内的噪声,在4 000Hz以下,窄带噪声最多可降低约16dB。但尾缘锯齿对翼型气动性能有着不利影响。进一步研究表明,该状态下翼型噪声主要由层流边界层引起的涡脱落噪声主导,尾缘锯齿可以抑制层流边界层引起的涡脱落现象,降低翼型升力脉动与尾缘附近的表面压力脉动,减弱尾缘处的低频湍流脉动与涡量,并有效降低尾缘附近涡的展向相关性,这些因素的综合作用使得翼型自噪声降低。

主 题 词：翼型自噪声 涡脱落噪声 宽频噪声 仿生学 尾缘锯齿 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2015.0084

馆 藏 号：203109895...