● 摘要
各国迅猛发展的航空业使得航空噪声这一污染源得到民众的空前关注,很大程度的促进了气动声学这一学科的高速发展。作为航空噪声的重要噪声源,喷流噪声的识别与定位仍然是气动声学的难题。麦克风阵列测试技术是一项各国研究机构都大力发展的声源识别与定位技术,因此将日益成熟的麦克风阵列测试技术应用于喷流噪声的识别与定位中显得尤为迫切。本文主要目的在于借助精准的麦克风阵列测试技术识别出喷流噪声源的相关信息,为以后开展喷流降噪的研究工作打下一定基础。首先利用数值模拟方法对影响麦克风阵列测试精度的几方面因素进行了研究。着重测试麦克风阵列测试距离,麦克风阵列布置方式等因素对麦克风阵列性能的影响。总结出如何根据被测声源的类型进行麦克风阵列设计工作。最终利用两种常用阵列优化设计出一种针对相干线性声源行之有效的阵列。其次开展了对麦克风阵列性能验证实验研究。在对麦克风阵列性能验证之前,进行了实验空间声波传播特性及麦克风阵列背板反射影响的实验研究工作,获得了麦克风阵列在后处理过程中所需的相关修正参数。此后,实验结果准确显示出声源的位置及其幅值信息,验证了麦克风阵列设计思路的正确性,并证明了麦克风阵列的强大的技术优势。最后,应用麦克风阵列测试技术开展对亚音速单涵道喷流噪声源定位实验研究,结果表明,频率相对较低的噪声源距离喷口较远,而高频噪声源则位于喷口附近,具体位置与喷流马赫数有关。这与已知的喷流噪声理论相符,由此证明了麦克风阵列测试技术具有测试喷流噪声这类复杂噪声源的能力。在此之后进一步开展了对亚音速双涵道喷流噪声的研究工作。测试结果显示,在内外涵马赫数不变的情况下,高频噪声源更靠近喷口,频率较低的噪声源则距离喷口较远;在内涵马赫数不变,外涵马赫数增加过程中,各频率噪声源会向下游移动,但分布规律保持不变。
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