基于相关分析的开式叶轮气动噪声的试验研究
利用COMSOL建立气动噪声研究模型

计算结果
分别取低于管截止频率的计算结果与高于截止频率的计算
结果,可以看到,管道中的声传播仍然服从声波导传播的规律, 低于截止频率时仍主要是平面波为主传播,而进入高频后,管
中主要以高阶模态为主。
目前存在的不足
建模及分析流程基本可以确定,但有较多需要完善的细节。
目前的声源提取只提取了偶极子源,应该将单极子、 四极子源都提取出来;
COMSOL建模过程
以流场计算结果提取气 动声源,同时计算背景 流动的情况,将时域的 声源进行转化,作为声 场频域计算的声源。
以卡门涡街效果为例
卡门涡街是一个非常典 型的流动问题,以此为 基础进行研究。
速度变化
压力变化
COMSOL建模过程
根据以上过程利用 COMSOL Multiphysics® 进行建模,由于气动噪声 源所需要的流体计算精度较高,因此选择流体 SST 模型进行计算。
目前选用了常规的声场接口,仅仅适合低流速下的
分析。需要将压力声学接口换为线性欧拉方程或线 性 N-S 方程; 利用 COMSOL 强大的多物理场接口,应该将结构 振动效果也考虑进来。
谢
谢!!
利用COMSOL建立气动噪声研究 模型
——卢笛
Excerpt from the Proceedings of theShanghai
气动噪声仿真现状
流场瞬态计算
• FW-H方程
流场稳态计算
• SNGR
气动噪声分析过程
声源
声辐射
声传播
COMSOL软件的优势
软件集成流场、结构和声场三个物理场,在 一套软件中可实现计算模型的建立;
气动噪声接口拥有线性欧拉方程、线性N-S 方程等高级控制方程;
一种基于终点弹道气动噪声及落地声分析的未爆弹探测技术

一种基于终点弹道气动噪声及落地声分析的未爆弹探测技术张亚辉;王玉龙;刘皓挺;李宏凯;朱望飞;余琴兰【摘要】针对常规兵器靶场试验、部队训练及演习过程中非爆弹定位困难的问题,介绍了一种采用低成本声学传感器的终点弹道未爆弹探测技术.根据弹着区范围,布置若干声学传感器,保证其测量范围覆盖整个弹着区.对于每一个声学传感器采集到的气动噪声及落地声信号,执行以下计算步骤:采用快速傅里叶变换与拉普拉斯小波分析技术进行声学信号的降噪与增强;采用短时能量、短时幅度以及短时过零率进行气动噪声与落地声端点检测;采用小波包分析技术提取降噪增强后声学信号的特征;采用基于最小距离的阈值准则进行终点弹道气动噪声及落地声的识别.靶场试验未爆弹落点粗定位结果显示,文中所提技术可用于未爆弹落地点定位,定位精度可达10 m.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2015(036)008【总页数】8页(P1525-1532)【关键词】兵器科学与技术;未爆弹;端点检测;小波分析;特征识别;声定位【作者】张亚辉;王玉龙;刘皓挺;李宏凯;朱望飞;余琴兰【作者单位】中国华阴兵器试验中心,陕西华阴714200;中国华阴兵器试验中心,陕西华阴714200;北京航天控制仪器研究所,北京100094;中国华阴兵器试验中心,陕西华阴714200;中国华阴兵器试验中心,陕西华阴714200;中国华阴兵器试验中心,陕西华阴714200【正文语种】中文【中图分类】TP29未爆弹(UXO)[1]是指火炮射击时弹丸击中靶标或落地过程中没有发生爆炸的一类出现异常状况的弹丸。
造成弹丸没有正常爆炸的原因很多,如产品的设计缺陷、自身的生产质量问题,或环境因素导致的产品失效等。
在历次打靶试验中,虽然UXO出现的概率较低,但一旦UXO出现,则造成潜在的危害非常大。
如果不进行UXO的回收,很有可能在未来造成弹着区人员的伤害与财产的损失,因此有必要进行UXO识别、定位与回收技术的研究。
直升机气动噪声研究进展

直升机气动噪声研究进展陈平剑;仲唯贵;段广战【摘要】The status and progress in helicopter aero-acoustic technology is presented,inclu-ding test technology,analysis method and rotor noise control technology.The advanced test technologies such as unsteady pressure measurement,flow field visualization and noise source lo-calization,have been implemented in the acoustic wind tunnel test of rotor noise,which is the es-sential instrument for helicopter aero-acoustic research.Flight test of helicopter aero-acoustic measurements has become a necessary technique in the programs of helicopter noise certification and helicopter noise reduction investigation.With the development of helicopter aero-acoustic noise analysis method,many software tools for rotor noise prediction have been developed and applied in the helicopter design and noise reduction research,based on the solutions of the FW-H equation and Kirchhoff equation.Low noise blade tip is the primary and effective method for heli-copter noise control,and is used widely in helicopter design.Moreover,new technologies such as noise abatement operation and active rotor noise control have been validated by flight test,but have not been used in helicopter design get.Initiated by the demands to design environmentally compatible helicopter,both societies of industry and academia will devote more effort in helicop-ter aero-acoustic technology research.%对直升机气动噪声的研究进展进行了综述,内容包括试验技术、理论分析方法和噪声抑制技术。
吸油烟机异常噪声分析及研究

吸油烟机异常噪声分析及研究摘要:噪声品质是吸油烟机产品优良的重要评价指标之一。
对于厨房环境,噪声是不可避免的,但是过高的噪声会对用户的健康和舒适感产生负面影响。
因此,吸油烟机制造商需要对噪声品质进行长期且持续不断的努力,以满足用户的需求。
本文探讨分析了三类影响吸油烟机噪声品质的异常噪声。
第一类是机械噪声,即来自吸油烟机内部机械运转和震动产生的噪声。
这种噪声可以通过优化内部结构和材料选择来减少。
第二类是气流噪声,即由于气流湍流产生的噪声。
这种噪声可以通过改善气流流线和设计合理的风道来降低。
第三类是结构噪声,即由于吸油烟机外壳材料和制造工艺引起的噪声。
这种噪声可以通过选用合适的材料和优化结构设计来降低。
关键词:吸油烟机;异常噪声;措施1吸油烟机噪声的产生机理吸油烟机的噪声问题一直是困扰消费者的重要问题。
作为厨房的必备设备,吸油烟机的噪声影响着我们的生活质量。
那么,吸油烟机的噪声问题究竟来自哪里呢?首先,吸油烟机的动力部件是风机系统。
因此,吸油烟机的噪声主要由风机运转产生,包括风声、结构声和电磁声。
其中,风声分为离散噪声和涡流噪声。
离散噪声是由叶轮旋转切割周围气体产生的,而涡流噪声则是由气体在叶轮周围形成的涡流所引起的。
这两种噪声都是由叶轮旋转时切割气体所产生的,因此在风量大的情况下,噪声也会相应增大。
另外,结构声是由电机的振动传递至蜗壳、箱体产生的。
一般来说,结构声体现为低频噪声,而且噪声也会随着电机振动的增加而增加。
此外,电磁声也是吸油烟机噪声的一种。
它是由电机定转子间的气隙磁场作用于电机定转子结构产生的。
一般来说,电磁声会伴随多个倍频频率峰值,对人类听觉产生一定的影响。
针对吸油烟机的噪声问题,消费者在选择产品时可以关注产品的噪声等级标准,选择低噪声产品。
此外,定期清洗和保养吸油烟机也能有效降低噪声,保证吸油烟机的正常运转。
2吸油烟机辐射噪声分析2.1吸油烟机结构及振动噪声吸油烟机是我们厨房中不可或缺的电器之一,它可以有效的吸收油烟和烹饪过程中产生的气味,保持空气清新。
典型气动问题试验方法研究的综述

典型气动问题试验方法研究的综述
罗金玲;周丹;康宏琳;王济康
【期刊名称】《空气动力学学报》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】吸气式高超声速飞行器机体与推进系统高度一体化,飞行器内外流场复杂及相互影响,地面试验模拟技术难度大,有必要开展风洞试验方法研究。
本文简要分析了吸气式高超声速飞行器的主要气动问题和试验需求。
针对机体/推进一体化性能试验、边界层强制转捩试验与尖锐前缘电弧风洞等三类典型试验,梳理了国内外相关风洞试验的研究思路,提出了上述三类典型风洞试验应模拟的参数,对地面试验难以模拟的重要参数进行了影响分析。
根据现有试验设施的模拟能力,总结了三类典型风洞试验方法,并提出了机体/推进一体化性能数据准确获取的有效方法。
【总页数】10页(P600-609)
【作者】罗金玲;周丹;康宏琳;王济康
【作者单位】北京空天技术研究所,北京 100074;北京空天技术研究所,北京100074;北京空天技术研究所,北京 100074;北京空天技术研究所,北京 100074【正文语种】中文
【中图分类】V211.7
【相关文献】
1.机动类飞机典型结构在气动噪声作用下声疲劳分析方法研究 [J], 张熙箴
2.典型直升机旋翼翼型气动特性试验研究 [J], 袁红刚;杨永东;杨炯;黄明其
3.离心风机气动噪声降噪方法研究综述与分析 [J], 吴坤
4.一种典型总温总压复合探针气动特性的试验研究 [J], 侯孟;
5.一种典型总温总压复合探针气动特性的试验研究 [J], 侯孟
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风机叶片气动噪声特性与降噪方法研究

风机叶片气动噪声特性与降噪方法研究发布时间:2021-12-09T12:09:06.155Z 来源:《电力设备》2021年第9期作者:武建平[导读] 所以说这些流动类型对于气动系统来说是至关重要且具有重要意义工程措施之一。
(龙源定边风力发电有限公司陕西榆林 718600)摘要:风机叶片是风能的产生与传输,它在风力发电系统中占据着非常重要位置,因此,对其气动噪声进行控制具有重大意义。
目前国内外已经开发了很多种不同类型和尺寸的叶片减少空气流动。
随着我国经济发展以及能源需求量不断增加及环保要求越来越高,使得我们迫切需要设计出更加适合于低能耗并且可以降低噪音的风机叶片和方法措施。
关键词:风力机叶片、降低噪音、气动噪声、方法措施一、风力机叶片气动噪声理论基础1.1噪声分析基础随着人们对风机叶片气动噪声的重视,风电机组在发电、运输和使用过程中产生的噪音问题越来越受到关注。
因此需要了解风力发电机组叶片与气动系统之间相互作用关系。
由于风力发电机是由空气压缩机会引起振动。
当气流经过叶片中部时就会有较大幅度地震动和摩擦损耗现象存在于空气中会形成涡流损失等能量耗散;而这些热量被风机转子上的内能环境消耗,所以导致了风电机组叶片表面产生大量噪声污染问题。
在气动设备中,叶片与周围的大气、气流以及其它流体都会产生一定程度上空气扰动,对气隙和气体流场造成影响。
由于这些因素存在于叶片上不同位置的空气流动形式。
所以说这些流动类型对于气动系统来说是至关重要且具有重要意义工程措施之一。
1.2气动噪声分析理论基础气动噪声的产生原因是多种多样的,主要包括以下几个方面,流体力学中,压力和速度场可以被描述各种物理量在空间上分布、移动或变化。
①运动学分析。
它以确定各部分之间相对位置关系。
根据物体与周围环境相互作用理论建立了一般方程并推导出相应规律性表达式来进行计算求解;②力学系统的研究方法有很多种,包括数学规划法(如线性代数算法)和微分方程数值解算两种类型等多种形式。
气动噪声数值计算方法的比较与应用
气动噪声数值计算方法的比较与应用气动噪声是指由空气流动引起的噪声,广泛存在于飞机、汽车、风力发电等工程环境中,对人们的工作和生活带来了不舒适和危害。
因此,研究气动噪声数值计算方法及其应用具有重要的理论和实践意义。
本文将对气动噪声数值计算方法进行比较,并介绍其在工程中的应用。
气动噪声数值计算方法主要有两类:基于声源和基于传播路径的方法。
基于声源的计算方法通过模拟气动噪声产生的源头,进而计算噪声传播路径上的声压级。
基于传播路径的方法则通过模拟气动噪声的传播路径上的声学特性,如反射、衍射、传播衰减等,来计算噪声产生源头的声压级。
下面将对这两类方法进行详细介绍。
基于声源的方法主要有声源模型法和数值模拟法。
声源模型法是指通过对气动噪声产生源头进行物理和数学模型建模,进而计算噪声传播路径上的声压级。
常用的声源模型法包括Point Source Model、Dipole Source Model和Quadrupole Source Model等。
数值模拟法则是通过在计算流体力学基础上,利用声学方程对气动噪声进行数值求解。
数值模拟法具有较高的计算精度和空间分辨率,常用的方法有有限元法、有限差分法和边界元法等。
基于声源的方法依赖于对噪声源头的精确建模,因此对计算精度要求较高,适用于研究气动噪声产生机理和优化设计。
而基于传播路径的方法则更加简化,适用于噪声传播路径复杂、计算量大的情况。
常用的基于传播路径的方法有室内声学计算方法和室外声学计算方法。
室内声学计算方法主要包括几何声学法和统计能量分析法,通过建立室内声学模型,并分析声波在室内的传播和衰减来计算噪声水平。
室外声学计算方法则通过模拟声波在室外的传播路径上的反射、衍射和干涉等特性,计算噪声传播路径上的声压级。
气动噪声数值计算方法的应用主要涉及工程领域的噪声控制和优化设计。
例如,在飞机设计中,通过数值模拟法可以评估不同构型和参数对气动噪声的影响,从而优化飞机的设计。
气动噪声特性的仿真与实验分析
气动噪声特性的仿真与实验分析在现代制造业中,气动噪声成为了一个重要的问题。
高噪声会影响工作环境,降低工作效率,甚至对工人身体健康构成危害。
因此,在设计气动系统时,需要考虑噪声控制措施,以确保生产的可持续性和卫生安全。
本文将介绍气动噪声特性的仿真与实验分析方法,希望能对噪声控制措施提供参考。
一、气动噪声特性气动噪声特性是指气体在运动过程中产生的声波的音量和频率等特性。
气体流过窄阀门、喷嘴、管道、转子等流动部件时,声场将发生不同程度的波动和压力变化,产生噪声。
气动噪声的特点是发散、复杂、低频、宽频带、不稳定、脉动性强等。
这些特点给噪声控制带来了极大挑战。
二、气动噪声的影响因素1、气体流动参数:如流量、速度、压力、温度等。
2、气体流动的结构:如转子、喷嘴、管道、泵、风机等。
3、气体流动环境:如空气、液体、气体混合物等。
4、气体流动方式:如稳态流动、脉动流动等。
5、气体流动介质:如空气、自然气、蒸汽、燃气等。
三、气动噪声的仿真分析在噪声控制的早期阶段,使用气动噪声仿真分析进行设计和预测是一种常见方法。
现代仿真技术可以使用计算流体力学软件 (CFD) 建立数字模型,并模拟气体流动和声波传播。
仿真分析可以指导噪声控制的设计和实施,节省时间和成本。
四、气动噪声的实验方法虽然气动噪声仿真分析已经成为了常用方法,但实验分析仍然非常重要。
实验可以验证仿真分析的准确性并得出更精确的数据。
在实验中,可以使用声学测量设备如声级计、频谱分析仪等来测量噪声水平。
同时,可以尝试使用各种噪声控制措施,如隔声板、吸声材料等来降低噪声水平。
五、气动噪声控制方法在进行气动系统的噪声控制时,可以尝试以下方法:1、改变气体流动方式:采用稳态流动或远离共振频率的频率,可以降低噪声水平。
2、改变气体流动介质:使用减少气动噪声的流体介质,如油膜、吸声涂层液体等。
3、使用吸声材料和隔声板:通过外部介质材料对气体流动和声场进行隔离,可以降低噪声水平。
离心式压缩机气动噪声特性研究
离心式压缩机气动噪声特性研究离心式压缩机是一种流体机械,主要应用于空气压缩、冷冻空调等领域。
随着工业的发展,气动噪声成为了离心式压缩机设计中不可忽视的问题。
因此,研究离心式压缩机气动噪声特性,进一步提高其性能和降低噪声水平,已成为当前工程界的重要研究领域。
一、概述气动噪声是指流体在通过管道、机组、装置等时所产生的噪声。
由于离心式压缩机在工作时会产生空气流动过程,这些流动导致的振动和噪声必然会产生。
因此,研究离心式压缩机气动噪声特性,有助于对其进行优化和改进,提高其可靠性和性能。
二、气动噪声的来源离心式压缩机气动噪声的来源可以分为几个方面,其中包括:1. 空气流过程中的背景噪声当空气通过离心式压缩机时,由于空气与障碍物之间的摩擦、撞击,导致空气内部分子的振动和能量传输,从而产生背景噪声。
2. 进气噪声离心式压缩机的进气口附近,进气涡流较大,导致流体在离心力的作用下发生强烈的旋转和离心过程,进而产生增益噪声。
3. 压缩噪声当空气经过离心式压缩机的叶轮时,空气在叶轮表面产生对流,这种对流从而将振动传到了压缩噪声。
压缩噪声主要与叶轮的数量、角速度、叶片形状和压缩比等有关。
4. 排气噪声离心式压缩机在压缩空气后,需要将气体排出系统。
气体通过出气口时,由于出口的局部限制和气体的高速排放,产生了流动噪声。
三、离心式压缩机气动噪声研究的方法离心式压缩机气动噪声的研究方法可以分为实验方法和数值模拟方法两个方面。
1. 实验方法利用实验方法研究离心式压缩机气动噪声,最常见的方法是采用声学测量技术和振动测量技术。
声学测量技术主要包括麦克风、压电传感器等,可以对离心式压缩机工作过程中的声波进行测量和分析。
而振动测量技术主要通过加速度计对压缩机的振动进行测量和分析。
通过实验研究获得的数据,可以为离心式压缩机的优化设计提供基础的理论依据。
2. 数值模拟方法数值模拟方法是一种可靠、快速、经济的研究气动噪声的方法。
常见的数值模拟方法包括基于计算流体动力学(CFD)的模拟方法和有限元法(FEA)方法。
气动声学特性的数值模拟与实验研究
气动声学特性的数值模拟与实验研究第一章气动声学概述气动声学是研究流体(气体或液体)在流动过程中所产生的声学现象的学科。
它在众多领域中都有着重要的应用,如飞行器、汽车、船舶、风力发电、海洋工程等领域。
在许多实际工程问题中,我们需要在设计过程中考虑声学特性和气动特性的相互影响。
第二章数值模拟方法数值模拟是研究气动声学特性的重要手段之一。
常用的数值模拟方法有:有限元方法(Finite Element Method, FEM)、计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics, CFD)以及波动方程方法等。
(一)有限元方法有限元方法是一种常用的数值方法,在求解结构和流体力学问题方面十分有效。
该方法将结构或流体域离散为若干个互相连接的小元素,通过求解元素中的波动或流场变量,进而得到整个结构或流体场的响应。
在气动声学中,有限元方法可用于求解声场和振动问题。
(二)计算流体力学方法计算流体力学方法是一种通过计算流体在三维空间中的运动和变化来研究流体现象的数值方法。
该方法将流体域离散为若干个小单元,然后通过数值计算来求解每个单元内部的流体流动情况。
在气动声学中,计算流体力学方法可以用于求解风洞实验中的气动力和声学的传播。
(三)波动方程方法波动方程方法是一种适用于求解线性声学问题的数值方法。
它是根据波动方程来求解声压波的传播和反射,可以用于预测声音在各种环境中的传播和衰减情况。
在气动声学领域,波动方程方法可用于求解飞行器外面和发动机进口处产生的噪声。
第三章实验研究方法实验是研究气动声学特性的另一种重要手段,通过实验可以对数值模拟的结果进行验证,并可以得到一些实际问题中难以通过数值模拟得出的结论。
常用的实验方法有:静压测试、湍流测试、声压传感器测试等。
(一)静压测试静压测试是一种常用的试验方法,主要用于测量飞行器外表面的压力分布和翼型等参数,并通过数据分析得到气动力学特性。
将飞行器表面分成若干条等距离的区间,分别安装静压头来实现静压测量。
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摘
要 : 在半 消声 室 内对不 同转速 的开式叶轮的噪声进行 测量。依 据在对称位置 的测量 的噪声信号具有 一定相关性 ,
分 别对 旋转噪声 中的 2类 噪声 ( 厚度噪声 、 载荷噪声 ) , 进行不 同测 量方位 、 转速和频域下 的分析 。分析结果表 明 : 在开式 叶轮气 流的下游测量方位 , 由于处在 湍流声源的近场 区域 , 。 ( 连续等效 A声 压级) 噪声变小 , 而相应的上游位置 由于受 湍 流噪声的辐射而 J 已 变大; 旋转噪声 的 随转 速上升而上升 , 厚度 噪声所 占份 额随转 速变化有 下降 的趋势 , 载荷 噪声 所 占份额无 明显变化 ; 在频域下也发 现在 8 倍 叶片通过频率 前 , 2类 噪声都呈 急剧下 降趋 势 , 8 倍 叶片 通过频率 后 , 两类 噪 声缓 慢下降 , 并逐渐趋 向于 0 。 关 键词 : 开式叶轮 ; 相关 分析 ; 厚度 噪声 ; 载 荷噪声
2 . H e n a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y , J i a o z u o 4 5 4 0 0 9 , C h i n a )
Ab s t r a c t : T h e r e w a s me a s u r e me n t o f a e r o d 3 n a mi c n o i s e o f o p e n r o t o r i n s e mi - a n o c h o i c r o o m t h d i f f e r e n t r o t a t e s p e e d s . a n d
s ee p d a n d f r e q u e n c y d o ma i n . No i s e s i g n a l s , a c q u i r e d b y s o u n d p r e s s u r e s e n s o r s i n s y mme t i r c p o s i t i o n s , h a v e t h e s o me e x t e n t c o r - r e l a t i o n, S O u s e t h e c o r r e l a t i o n t o na a l y z e n o i s e . T h e An ly a s i s i s a b l e t o i n d i c a t e f o l l o wi n g s t a t e me n t s . L o f t h e d o wn s t r e a m a r e a q b e c o me s ma l l e r t h a n L i n s y mme t i r c p o s i t i o n f o t h e u p s t r e a m a r e a b e c a u s e o f d i f f e r e n t i n l f u e n c e s b e t w e e n n e a r p o s i t i o n a n d f a r q
中图分类号 : T H 4 3 ; T B 5 3 3 . 1 文献标志码 : A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5— 0 3 2 9 . 2 0 1 3 . 1 0 . 0 0 1
Ex p e r i me n t Re s e a r c h o f Ae r o d y n a mi e No i s e f o Op e n Ro t o r Ba s e d o n t h e Co r r e l a t i o n An a l y s i s
2 0 1 3年第 4 l 卷第 1 O期
文章编 号 : 1 0 0 5— 0 3 2 9 ( 01 2 3 ) 1 O一 0 0 0 1— 0 6
流
体
机
械
1
基 于 相 关 分 析 的开 式 叶 轮气 动噪 声 的 试 验 研 究
万剑 峰 。 杨爱 玲
( 1 . 上海理工大学 , 上海 2 0 0 0 9 3 ; 2 . 河南理工大学 , 河南焦作 4 5 4 0 0 0 )
r e s p e c t i v e l y a n a l y s i s o f t w o c a t e g o i r e s o f n o i s e s( t h i c k n e s s n o i s e , l o a d n o i s e ) i n d i f e r e n t c a s e s f o me a s u r e m e n t Байду номын сангаас o s i t i o n s 、 r o t a t e
W AN J i a n — f e n g . _ . YA NG Ai - l i n g
( 1 . U n i v e r i s t y o f S H A N G H A I f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , S h a n g h a i 2 0 0 0 9 3 , C h i n a ;