本文關鍵詞：飛機起落架結構件氣動噪聲分析與降噪方法研究

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【摘要】：大型客機是我國近年來重點發(fā)展的項目。飛機噪聲直接影響民用飛機適航取證及其市場競爭力。飛機著陸過程中,起落架氣動噪聲是飛機機體噪聲的重要組成部分之一。因此,開展起落架及其結構件氣動噪聲相關技術研究,對發(fā)展通用航空事業(yè)具有重要意義。研究探索飛機起落架典型構件支柱及扭力臂對起落架氣動噪聲的影響,通過數(shù)值模擬建立精確的起落架支柱及扭力臂結構件氣動噪聲分析模型,進而提出針對起落架結構件設計的降噪措施。運用基于Spalart-Allmaras方程的分離渦脫模擬法(DES)獲得了起落架支柱及扭力臂結構件周圍湍流流場的速度、壓力、湍動能等特性。結合Lighthill聲類比方法中的FW-H方程積分外推法獲得了模型產生聲場的頻譜特性及噪聲輻射指向特性。仿真結果表明,結構件噪聲包含鈍體擾流噪聲和干擾噪聲,具有偶極子聲源的輻射特性。為了有效降低起落架結構件的氣動噪聲,根據(jù)獲得的起落架噪聲的發(fā)生機制,采用基于主動控制的方法,提出了在起落架扭力臂的背風面邊緣施加射流的降噪方案,建立了添加射流構型的起落架結構件模型,設定了合適的射流速度以確保射流的有效性。運用數(shù)值模擬的方法研究了射流對結構件噪聲的影響。仿真得到了射流后的流場特性、聲場頻譜特性以及各結構件的總聲壓級,通過與原始工況對比,表明添加射流改變了起落架結構件周圍的流場,有效降低起落架的鈍體繞流噪聲和干擾噪聲。并分析降噪前后起落架聲場變化,提出優(yōu)化射流速度的方案。通過對各工況的降噪效果的對比分析,得到了有效降噪的射流速度范圍。研究結果對后續(xù)起落架氣動噪聲研究以及低噪聲起落架設計均具有一定的參考價值。
【關鍵詞】：飛機起落架氣動噪聲 聲類比 降噪設計 主動控制 邊緣射流
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V226
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 注釋表9-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 基于飛行試驗的噪聲研究11-12
• 1.2.2 基于數(shù)值模擬的噪聲研究12-13
• 1.2.3 關于降噪的研究13-14
• 1.2.4 小結14-15
• 1.3 本文研究內容及方法15-16
• 1.3.1 研究內容15
• 1.3.2 研究方法15-16
• 第二章 氣動聲學基本理論和計算方法16-27
• 2.1 氣動聲學理論的產生與發(fā)展16-17
• 2.2 氣動噪聲建�；A17-22
• 2.2.1 聲波動方程17
• 2.2.2 Lighthill方程17-19
• 2.2.3 FW-H方程19-21
• 2.2.4 氣動聲源類型21-22
• 2.3 氣動聲源模擬的CFD技術22-26
• 2.3.1 大渦模擬法（LES）23-25
• 2.3.2 分離渦模擬法（DES）25-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 起落架結構件氣動噪聲數(shù)值模擬27-51
• 3.1 氣動噪聲仿真模型27-30
• 3.1.1 起落架結構形式27
• 3.1.2 幾何模型27-29
• 3.1.3 網(wǎng)格生成29-30
• 3.2 氣動噪聲數(shù)值模擬30-35
• 3.2.1 不可壓縮流動模型30-31
• 3.2.2 湍流模型31-33
• 3.2.3 流場計算33-34
• 3.2.4 聲場計算34
• 3.2.5 計算過程34-35
• 3.3 流場結果分析35-40
• 3.3.1 壓力特性35-37
• 3.3.2 速度特性37-39
• 3.3.3 湍動能39-40
• 3.4 聲場特性分析40-49
• 3.4.1 數(shù)據(jù)處理方法40-42
• 3.4.2 頻譜特性42-45
• 3.4.3 指向特性45-49
• 3.5 本章小結49-51
• 第四章 起落架結構件降噪設計51-66
• 4.1 引言51
• 4.2 施加射流數(shù)值模擬51-53
• 4.2.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分51-53
• 4.2.2 流場和聲場計算53
• 4.3 施加射流流場結果分析53-57
• 4.3.1 壓力特性53-55
• 4.3.2 速度特性55-57
• 4.4 聲場特性分析57-58
• 4.4.1 數(shù)據(jù)處理方法57
• 4.4.2 頻譜特性57-58
• 4.5 工況1降噪效果分析58-60
• 4.5.1 頻譜特性對比58-59
• 4.5.2 結構件噪聲總聲壓級對比59-60
• 4.6 射流降噪優(yōu)化60-64
• 4.6.1 工況2的降噪結果分析60-62
• 4.6.2 工況3的降噪效果分析62-63
• 4.6.3 各工況降噪效果對比63-64
• 4.7 本章小結64-66
• 第五章 總結與展望66-68
• 5.1 本文的主要工作和結論66
• 5.2 后續(xù)研究工作及展望66-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73-74
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：754553