论文摘要
为探索倾斜/后掠静子叶片对风扇单音噪声的降噪机理并指导低噪声风扇的设计,采用基于三维黏性非定常雷诺平均数值模拟（URANS）和管道声类比理论（Ducted Acoustic Analogy,DAA）的流场/声场混合计算模型（CFD/AA）研究了不同转子叶尖间隙、倾斜静子、后掠静子等对NPU-Fan单音噪声的影响。计算结果表明:随着叶尖间隙增加,在1BPF （Blade Passing Frequency）和2BPF处,风扇前传、后传气动噪声均会增加,且1BPF处单音噪声增量大于其它谐频。在研究倾斜及后掠叶片的降噪机制时,须将管道特征函数与声源的耦合过程包含在内,并且要考虑真实风扇的尾迹特性及其向下游的输运过程。风扇静子负倾斜可以提升风扇的气动效率,但会增加噪声的声功率级;正倾斜叶片能够降低噪声声功率级,但风扇气动性能会有所降低。随着倾斜角的增加,降噪量增大,当倾斜角为+30°时,各谐波阶次的降噪量均超过2.3dB。后掠静子叶片相较于倾斜设计具有更好的气动性能和降噪效果。30°后掠角对于各谐波阶次的前传噪声降噪量均大于6.3dB,降低后传噪声超过10dB。正倾斜及后掠静子的降噪效果与噪声谐波阶次、传播方向紧密相关,谐波阶次越高,降噪效果越明显。倾斜-后掠综合设计方案对于前传噪声拥有最好的降噪效果,其综合了倾斜和后掠两者的优点。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 程颢颐,乔渭阳,王良锋,仝帆,王勋年
关键词: 混合模型,声类比,单音噪声,叶尖间隙,倾斜,后掠静子叶片
来源: 推进技术 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 航空航天科学与工程
单位: 西北工业大学动力与能源学院,中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室
基金: 国家自然科学基金(51276149,51776174,51476134),空气动力学国家重点实验室研究基金(SKLA20160201),气动噪声控制重点实验室研究基金(ANCL20170201)
分类号: V231.3
DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180011
页码: 295-306
总页数: 12
文件大小: 1644K
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