鋸齒形尾緣噴嘴射流增混與降噪機理研究.pdf

1、噴嘴的射流噪聲問題是目前空氣動力學(xué)和氣動聲學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點。鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)具有加工簡單、降噪能力顯著等優(yōu)點,是已經(jīng)應(yīng)用于航空發(fā)動機尾噴管上的被動控制降噪技術(shù),具有重大的研究意義。
　　本文借助實驗和數(shù)值計算的手段,對低馬赫數(shù)下鋸齒形尾緣噴嘴射流的氣動和聲學(xué)特性進行了研究。分析了不同滲透度、不同齒數(shù)的鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)對射流速度場、渦量場、湍流度和湍動能分布的影響,以及射流近場噪聲聲壓級分布、遠(yuǎn)場噪聲頻譜和指向性的分布。對鋸齒形尾緣

2、如何改變流場結(jié)構(gòu)從而進一步影響聲學(xué)特性進行了探索。本文的主要研究工作包括:
　　(1)搭建了氣動聲學(xué)測試臺架。試驗臺架是在氣動半消聲室中搭建的,主要為進氣消聲風(fēng)洞。通過調(diào)節(jié)輔助風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,保證各參數(shù)鋸齒形尾緣噴嘴的勢流核速度一致。滲透度和鋸齒數(shù)目是分析射流流動的主要參數(shù),可以有針對性地研究鋸齒形尾緣結(jié)構(gòu)對射流氣動聲學(xué)特性的影響;
　　(2)利用數(shù)值計算手段對鋸齒形尾緣噴嘴和圓錐形噴嘴射流場進行了模擬。首先對各種噴嘴劃分了結(jié)構(gòu)

3、化網(wǎng)格,然后進行數(shù)值模擬計算。將計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比分析,闡述了鋸齒滲透度和鋸齒數(shù)目對于射流流場湍流結(jié)構(gòu)的影響;
　　(3)利用熱線技術(shù)測量了鋸齒形尾緣噴嘴和圓錐形噴嘴的射流流場。分析了不同參數(shù)噴嘴的射流平均流場,包括軸向速度場、湍流度場等,較好地說明了鋸齒滲透度和齒數(shù)對于射流流動結(jié)構(gòu)的影響;
　　(4)在氣動消聲室中對噴嘴的遠(yuǎn)場噪聲輻射進行了麥克風(fēng)散點測量并在噴嘴出口區(qū)域進行了近場噪聲場的測量。得到遠(yuǎn)場噪聲頻譜和指向