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《基于麥克風陣列測量的飛機機翼噪聲源研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、西北工業(yè)大學博士學位論文基于麥克風陣列測量的飛機機翼噪聲源研究姓名：喬渭陽申請學位級別：博士專業(yè)：航空宇航推進理論與工程指導教師：唐狄毅1999.12.1西北工業(yè)大學博上論文摘要本論文研究當代民用客機機翼上的兩個重要噪聲源一一襟翼側緣噪聲和尾跡渦噪聲。／(對襟翼側緣噪聲的研究已經(jīng)有了近二十年的歷史，但是到目前為止，仍然沒有完全弄清這種噪聲源的輻射機理，沒有建立起滿意的襟翼側緣噪聲預測模型，更沒有得到可靠的襟翼側緣噪聲抑制方法，事實上，對實際機翼襟翼側緣噪聲的頻譜特征、指向特征和聲級變化特征目前還不清楚。尾跡渦噪聲源在飛機進場著陸過程中的重要性則是直到1998年才由Michel首次注意到，這是新
2、發(fā)現(xiàn)的重要的飛機機體噪聲源，目前只有Michel給出了～個對這種噪聲源的機理猜測，關于這種聲源的聲場特征、聲級變化特點、以及它的輻射機制和聲場預測等還沒有任何進一步的研究。本論文的目的就是通過實驗和理論的方法深入的研究上述兩個重要聲源，揭示這兩個聲源聲場的基本特征、建立聲場的理論模擬方法，并弄清其噪聲源的輻射機理。本論文應用平面麥克風陣列對飛機進場著陸過程中噪聲源測量的方法，實驗分析襟翼側緣噪聲和尾跡渦噪聲源，獲得其噪聲場的基本特征。平面麥克風陣列測量技術是近年來在國際上逐漸興起的研究飛機機體噪聲的重要方法，應用平面麥克風陣列測量飛機的飛行噪聲，可以分辨出飛機機體上的各個重要的噪聲源，獲得各個
3、聲源的噪聲輻射場特征，而且應用這種方法可直接對在飛行條件下的真實的飛機機體結構的噪聲場進行測量和分析。對襟翼側緣噪聲源和尾跡渦噪聲源的理論研究，本論文則采用了目前在氣動聲學領域廣泛應用的聲類比理論。通過本文的實驗和理論研究工作，成功地獲得了真實飛機機翼結構和真實飛行條件下襟翼側緣噪聲場和尾跡渦噪聲場的詳細特征，包括它們的頻譜特征、指向特征和聲級變化特征等，對這兩個噪聲源聲場輻射的物理過程有了進一步的理解，并應用氣動聲學基本理論對這兩個噪聲源進行了理論分析。對襟翼側緣噪聲的研究表明，襟翼側緣噪聲的頻譜是一個寬頻噪聲譜，但是，在有的飛機的襟翼側緣噪聲譜中會出現(xiàn)明顯的單音噪聲。襟翼側緣寬頻噪聲在28
4、0HZ到3500HZ頻率范圍的總聲壓級沒有明顯的指向性。本文的結果表明襟翼側緣寬頻噪聲主要是由于湍流脈動在襟翼側緣處形成的非定常通量產(chǎn)生的。一個意想不到的結果是，在襟翼側緣噪聲譜中發(fā)現(xiàn)了兩種不同性質的單音噪聲，一種是典型的后緣噪聲源，而另～種單音噪聲源具有與上述單音相反的指向性。本文的研究結果還表明，飛機襟翼側緣噪聲輻射主要是由襟翼側緣處的局部的流場特征所決定的，襟翼側緣噪聲級與飛機的大小和襟翼的總面積沒有直接的關聯(lián)關系，為了降低襟翼側緣噪聲，必須對襟翼側緣處局部的流西北工業(yè)大學博上論文場進行深入的分析和研究。對尾跡渦噪聲源的研究表明，這種噪聲源是一種典型的單音噪聲源，它位于襟翼側緣外側的機翼
5、上。聲源的頻率是隨著飛行速度的增加而增加。聲源的指向特征是，從聲源輻射場的前弧區(qū)到輻射場的后弧區(qū)，尾跡渦噪聲的聲壓級是逐漸減小的。在對實驗結果分析的基礎上∥本論文提出了一個計算尾跡渦噪聲的理論方法，從氣動聲學基本方程出發(fā)，通過把Howe的后緣噪聲模型與經(jīng)典的機翼尾跡脫落渦模型進行耦合，成功地對機翼尾跡渦噪聲的頻率變化、聲級大小和指向性等進行了計算，計算結果與實驗結果的比較有滿意的一致性。關鍵詞：襟翼側緣噪聲，尾跡渦噪聲，機體噪聲，飛機噪聲，氣動聲學，聲類比理論，麥克風陣列測量，飛機過頂噪聲測鄯噪聲測量，陣列信號處理————一一壘!!：竺!!竺!：!!!!!!!!!竺!!!墨!!!!!!型旦!!
6、!!!!!堡Astudy011thewingnoisesourcesbasedonthefly—overmeasurementswithamicrophonearrayAbstractByQiaoWeiyangThisdissertationisconcernedwitlltwoimportantnoisesources，flapside—edgenoisesourceandwake—vortexnoisesom'ce，onthemodemcommercialaircraftwing．Thestudyofflapside—edgenoisecanbetracedto1979．Butevenno
7、w．reasonableunderstandingofnoiseemissionmechanism，detailedandreliablenoisepredictionschemesandsuppressionmethodologywerenotobtained．Theimportanceofthewake—vortexnoisesourceonlandingaircraftwingwasfirs
