摘要：螺旋桨数值预报随着水下航行器的高速发展有了更高的精度需求,因此采用双向耦合方法计算螺旋桨激振力和噪声特性也倍受关注。本文采用计算流体力学和结构有限元搭建弹性螺旋桨双向流固耦合计算模型,对INSEAN E1619螺旋桨模型进行敞水双向流固耦合计算,将螺旋桨激振力、螺旋桨低频噪声两者联系起来,对比分析弹性螺旋桨和刚性螺旋桨的激振力和流噪声特性。刚性和弹性工况对比结果表明:螺旋桨的弹性对其激振力和噪声频域特性有着明显影响,弹性螺旋桨的低频模态特征更为显著。不同半径区域的独立分析结果表明:螺旋桨特征主要由中半径范围主导,弹性对不同半径范围的激振力和噪声特性影响规律不同的,但普遍表现出明显的低频模态特征。

摘要：为了研究科考设备斜滑道入水的噪声预报问题,本文设计了一种斜滑道装置,利用CFD软件对不同入水速度与投放角度进行投放噪声的数值模拟,选用分离涡模型(detached-eddy simulation,DES)和fw-h(Ffowcs Williams-hawkings,fw-h)声类比模型开展入水物体噪声计算。在计算得到水动力噪声的时域脉动压力结果后,通过傅里叶变换得到频域的噪声分布。本文设计了相关实验对数值结果进行验证,并通过分析典型工况下的流场域以及噪声的时域及频域特性,进一步分析实验与数值系统误差的来源。结果表明,流致噪声占总噪声的主要部分,斜滑道与科考设备之间的相互耦合作用、滑道壁的流固耦合现象、传送过程中不可避免的机械噪声以及声辐射特性数值模拟模型的不完备性是系统性误差的来源。

摘要：采用非定常DDES方法研究了缝翼滑轨系统的时均流动特性和瞬态流动特性,并进一步采用fw-h方法对其远场气动噪声特性进行了评估分析。计算结果表明:1)相比无轨无舱构型,有轨无舱构型在滑轨根部上方出现了流场强脉动区。有轨有舱构型则进一步在滑轨舱内和主翼上翼面出现了更大的流场强脉动区;2)滑轨周围出现了类似方柱绕流的弦向涡对结构,并沿着机翼弦向不断扩张,而后受到滑轨舱空腔壁面的限制和挤压,最终破碎为大量的小涡并耗散消失;3)在展向对称面上,无轨无舱构型接近于典型的偶极子噪声;有轨无舱构型也接近于偶极子噪声,其主轴方向稍沿顺时针转动;有轨有舱构型则表现出非对称性;4)在270°方位角,滑轨和滑轨舱带来的总声压级增量分别为7 dB左右和2 dB左右。

摘要：目的预测某封闭靶场排烟室与射击室内的射击噪声特性,为排烟室降噪与射击孔隔音方案设计提供参考。方法在比测室外射击噪声试验数据,保证仿真精度的前提下,采用CFD-CAA耦合算法,对9 mm手枪射击时特定封闭靶场内的射击噪声进行数值计算。首先使用Realizable k-ɛ模型,结合动网格技术,对封闭靶场内射击时的膛口流场进行数值计算。然后开启fw-h声学计算模型,计算各监测点声学数据。结果封闭靶场内射击时,排烟室内各监测点噪声声压级较室外射击时均有增强,增强效果在20°方位角监测点尤为明显,最大增强2.682 dB。结论与室外射击相比,在封闭靶场内射击时,排烟室内射击噪声的峰值声压级较大,混响时间加长,应针对性选择吸音方案,降低混响时间。射击室射手人耳处噪声声压级接近安全阈值,应改进射击孔隔音方案,降低人耳处直达声。

摘要：针对某型民用飞机前起落架进行气动噪声数值仿真分析,研究了基于脱体涡DES模拟非定常流场的方法,计算起落架周围非定常湍流流场,提取声源信息,利用fw-h方程积分外推法求解模型辐射的声场,得到气动噪声的功率谱密度、总声压级等声学特征参数;并将研究的数值模拟方法应用于起落架复杂流场和气动噪声计算,研究结果为预测噪声起落架噪声设计提供了一定的参考。

摘要：随着冰箱向超静音方向发展,对冰箱气动噪声的控制有了更高的要求。以家用电冰箱冷藏风机为对象,设计了不同掺混形式的尾缘结构,利用声比拟fw-h计算方法和试验研究其降噪机理。结果表明:加速通道和仿生结构两种掺混形式均可改善叶片尾缘处压力梯度和叶片、叶尖涡量,从而降低风机叶片噪声;对于7个叶片、直径为41.8 mm的原型风机,在保证性能的前提下,当转速恒定在1980 r/min时,加速通道叶片降噪量最大可达1.7 dB(A),且降噪效果优于仿生叶片;当提取叶片表面压力最大值作为声源时会导致声传播计算结果不准确,这是因为提取声源的位置和降噪设计相悖,考虑到声比拟计算方法本身局限性,修正声源面提取方法,进行试验验证并获得了较好的结果。

摘要：采用高精度、高效的CFD(计算流体力学)方法求解旋翼流场,在获得准确的流场信息的基础上,噪声计算采用基于声类比法的fw-h方程进行求解。利用算例对气动噪声预估方法进行了验证,针对带不同下反角度桨尖旋翼的悬停状态和前飞状态的气动噪声进行了对比计算分析,着重开展了下反角为0°、20°和45°的三副旋翼的近场噪声及地面噪声计算分析,结果表明,下反桨尖具有降噪效果,能够在一定程度上抑制旋翼气动噪声。

摘要：本文采用基于脱体涡DES方法对飞机起落架进行非定常流场进行模拟,再基于fw-h方程采用有限元方法在对流场计算得到的非定常压力计算结果进行计算,得到气动噪声的功率谱密度、总声压级等声学特征参数;并将研究的数值模拟方法应用于起落架复杂流场和气动噪声计算,该研究结果为预测噪声起落架噪声设计提供了一定的参考。

摘要：为了探究潜体流水孔流噪声特性,以带流水孔的潜体作为研究对象,基于大涡模拟湍流模型和fw-h声学模型,利用STAR-CCM+软件开展数值模拟,在验证仿真精度满足要求的基础上,探究了流水孔孔颈偏角对流噪声的影响。结果表明:在低频范围内(0~150 hz),孔颈偏角的角度越小,远场辐射流噪声声压级就越小,15°偏角相较于90°偏角在监测点处的一阶声压级降低了0.13 dB,二阶声压级降低了21.24 dB;在中高频范围内(150~5 000 hz),孔颈偏角为45°时流水孔的辐射噪声最小;孔颈偏角越小,开口处的边界层分离和剪切层的自持震荡越少,分离涡的法向成分减少,且流水孔下游的流体波动越小。该研究结论对潜体流水孔结构优化及低噪声设计具有一定的指导意义。