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题名串列深腔流致声共鸣特性研究
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作者
张正凡
王鹏
王炜哲
刘应征
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机构
上海交通大学机械与动力工程学院叶轮机械研究所
上海交通大学燃气轮机研究院
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期93-100,共8页
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基金
国家自然科学基金(12172221,11802177)。
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文摘
深腔结构在管路中串列布置时会形成强烈的声学耦合效应,内部存在固有声学驻波模态等特征。尤其是当主管路流体掠过串列深腔结构时,前缘流动分离形成剪切涡脱,一旦与侧边腔体固有声模态达到频率锁定和相位匹配,则会产生强烈的流致声共鸣现象。本文有效结合了声模态有限元分析和传感器阵列实验测量,研究了腔体间距和来流雷诺数等对串列深腔流致声共鸣特性的影响。其中的声模态有限元分析获取了无来流状态下的串列深腔声学驻波模态的频率大小和声压空间分布;传感器阵列测量获取了来流雷诺数在(0.26~2.17)×105之间的串列深腔壁面压力脉动的幅频信息和波形规律。研究结果表明:当串列深腔处于半波长布置时,会产生最为强烈的声共鸣现象,腔体内部声压脉动处于同相位振荡模式,同时能够诱发主管路声压与腔体声压反相位振荡;其次,当串列深腔近距离布置时,腔体内部声压脉动处于反相位振荡模式;而处于其他间距布置时,未发生明显的声共鸣现象,压力脉动幅值较低。
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关键词
串列深腔
流致声共鸣
声学驻波模态
半波长布置
声压相位
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Keywords
tandem deep cavities
flow-induced acoustic resonance
acoustic standing wave mode
half wavelength arrangement
sound pressure phase
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分类号
O424
[理学—声学]
TB52
[理学—声学]
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