题目：涡扇发动机排气噪声抑制技术研究

 

       风扇噪声和喷流噪声是大涵道比涡扇发动机的两个主要噪声源，其中喷流噪声在起飞阶段占据主导地位，因此开展高效的发动机喷流降噪方法和设计技术研究是刻不容缓的任务。为此，本论文以气动设计技术研究和喷流降噪理论为基础，采用理论分析、数值计算和模型实验相结合的方法，对大涵道比发动机排气系统降噪设计技术进行了系统的、深入的研究，获得了喷流降噪设计的影响因素及其影响规律，基本掌握了设计方法和设计技术。本论文的主要研究内容和结论如下：

        1）针对混合式排气系统分别从基础研究和应用研究两个阶段开展喷流降噪技术研究。在不考虑安装结构和喷流温度影响的基础研究阶段，采用缩比模型冷喷流实验和喷流噪声快速预测程序（MGBK方法程序和TA方法程序），研究了基本型喷管（波瓣混合器）、降噪型锯齿形喷管（波瓣混合器）的设计技术和降噪效果；在考虑安装结构和喷流温度影响的应用研究阶段，采用TA 方法快速预测程序研究了基本型喷管热喷流声场特性和降噪效果。研究表明：TA方法对喷流噪声的预测能力明显优于MGBK方法，设计良好的基本型喷管在低频段有很好的降噪效果并且降噪效果随着外涵马赫数的减小而增大，而降噪型锯齿喷管在低频段相对基本型喷管则具有更进一步的降噪效果。

        2）针对分开式排气系统开展喷流降噪技术实验与数值计算研究的基础研究，在不考虑安装结构和喷流温度影响的情况下，采用缩比模型冷喷流实验和喷流噪声快速预测程序（MGBK方法程序和TA方法程序），研究了锯齿形喷管在冷喷流分开式排气系统中的对喷流噪声远声场的影响，并进一步分析了锯齿形喷管的结构参数和分布方式对降噪效果的影响。研究表明：锯齿形喷管对喷流噪声低频段噪声具有较好的降噪效果，其中在喷管的下游方向具有最好的低频段降噪效果，但是会导致高频噪声的增加，并且锯齿形喷管的降噪效果与喷管内外涵马赫数有重要的关系。另外，TA方法对喷流噪声的预测能力明显优于MGBK方法。

        3）针对分开式排气系统开展喷流降噪技术实验与数值计算研究的应用研究，在考虑安装结构和喷流温度影响的情况下，采用缩比模型热喷流实验和TA方法快速预测程序研究了内涵喷管气流总温对有无安装结构的基本型喷管和锯齿喷管热喷流声场特性和降噪效果的影响。研究表明，基本型喷管和锯齿形喷管远场噪声的TA 方法数值预测结果与实验结果的符合性很好。锯齿形喷管的锯齿组合方式、锯齿参数（包括锯齿个数、切入度等）以及发动机工况对锯齿形喷管降噪效果均有一定的影响。