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题目:航空降噪声衬声阻抗直接提取法的实验研究

关键词:直接提取,声阻抗,高频,实验

  摘要



吸声声衬在降低航空发动机,特别是大涵道比民用航空发动机噪声方面起着至关重要的作用。随着航空噪声问题日益突出,发展先进的声衬设计技术已成为重要需求;另一方面,国外已在积极探讨在新一代消声短舱技术中实现声衬声阻抗控制的可能性,以解决单纯被动式消声的不足。对于这两方面问题的研究,声阻抗测量方法都至关重要。在文献[1]中提出的prony方法基础上,Jing et al发展了一种声波掠入射条件下流管声阻抗测量方法——直接提取法,主要思路是在掠入射条件下结合Prony方法提取轴向波数,进而获得被测声衬的声阻抗。

本论文主要是通过实验研究上述新方法:首先利用模态匹配法进行数值仿真工作,给定已知声阻抗条件后,分别对不同入射声源条件下的声场进行了模拟,然后在不同测点数情况下利用直接提取法提取对应阻抗值进行分析;然后进行物理实验,利用一种可控声源技术,通过分别控制四个声源的幅值和相位,在声导管内分别形成不同模态波声源,利用传声器阵列,对蜂窝穿孔板声衬进行了提取实验,并将提取结果分别与理论模型和在阻抗管中的测量结果进行了对比,并借助NASA实验数据进行了有流动条件下进行实验。

研究表明,在测试频率低于声导管1阶模态截止频率时,直接提取法可以准确的提取到待测声衬的阻抗值;而在测试频率高于声导管1阶模态截止频率时,直接提取法提取精度受到入射声源条件的影响,声源模态纯度越高,其结果精度越高,而当入射波模态为平面波时,提取精度要高于入射波为(1,0)阶模态或(0,1)阶模态;增加测点数有利于提高实验精度。文章为这种新方法进一步发展提供了实验指导。