题目：超音速喷流噪声实验研究

本文主要进行超音喷流噪声的实验研究，包括发声机理以及噪声控制两方面。论文主要包括以下几个方面工作：1．根据实验室原有超音速喷流实验台的性能和结构特点，结合本文实验的需要对喷流实验台进行了改进。首先，增加了推力测量段，在测量特殊结构喷嘴声学特性同时可以检验其气动性能。喷嘴气动性能的好坏对于实际应用有着重要意义。其次，加入了手动调节压力控制装置，在相对较低马赫数即喷流流量较低时，可以使喷流快速达到并稳定在设计的出口马赫数下。2．在实验台改进后，确定了远场固定传声器阵列测量方案和近声场移动传声器阵列测量方案，并根据近场测量方案对数据采集和处理系统进行了改进。现在，在近场任意平面区域内，采集系统都可以同时完成对传感器阵列的移动控制和数据采集工作；而数据处理系统也实现了自动处理多个数据文件的功能。提高了实验效率，减少人为错误的可能，使得近场多点测量成为可能。3．取得超音速喷流噪声远、近声场数据库。通过对实验数据的分析，得到超音速喷流噪声各主要成分的频谱特性和指向性，并确定了超音喷流噪声核心声源区的位置。对于啸音成分，还深入的研究了喷嘴唇口厚度对其幅值、模态等的影响。实验结果表明，随着喷嘴厚度的增加啸音的幅值增大10dB 以上，啸音的频率则随着唇口厚度的增加有所减小，并捕捉到了啸音模态跳跃现象。4．在喷流噪声控制方法的研究中，对三角凸台喷嘴、V 槽喷嘴以及组合喷嘴的声学性能进行了实验对比研究，同时对它们的气动性能进行了综合评估。结果表明，三角凸台喷嘴对啸音的抑制效果明显，但是会产生5%推力损失。V 槽喷嘴对啸音成分也有相当的效果，推力损失在1.5%左右，但是V 槽喷嘴增加了高频段的宽带激波相关噪声。组合喷嘴作为降噪效果最好的方案完全抑制了啸音，对于其它喷流噪声成分也有一定程度的抑制，而推力损失在3%左右，介于V 槽和三角凸台喷嘴之间。