直升机旋翼桨涡干扰噪声主动控制技术综述 被引量：5

1

作者 冯剑波 陆洋 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第3期1-9,共9页

旋翼桨涡干扰噪声是典型的直升机噪声类型之一,会显著增大直升机总体噪声水平,带来严重的环境噪声污染。主动控制技术是降低桨涡干扰噪声的有效手段之一。针对旋翼桨涡干扰噪声主动控制技术的研究情况进行概述。首先介绍高阶谐波控制(H... 旋翼桨涡干扰噪声是典型的直升机噪声类型之一,会显著增大直升机总体噪声水平,带来严重的环境噪声污染。主动控制技术是降低桨涡干扰噪声的有效手段之一。针对旋翼桨涡干扰噪声主动控制技术的研究情况进行概述。首先介绍高阶谐波控制(HHC)、独立桨距控制(IBC)、主动后缘襟翼控制(ACF)等桨涡干扰噪声主动控制技术的概念及产生过程;然后针对每种技术的发展历程及研究现状进行归纳总结;之后重点讨论桨涡干扰噪声主动控制所采用控制算法的发展趋势;最后对旋翼桨涡干扰噪声主动控制技术的发展趋势进行展望,并结合国内研究情况指出开展桨涡干扰噪声主动控制研究的关键技术及途径。 展开更多

关键词 声学 直升机 旋翼 桨涡干扰噪声 主动控制

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直升机飞行参数对起降过程中旋翼桨-涡干扰噪声影响的分析 被引量：6

2

作者 王阳 宋辰瑶 徐国华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期322-327,352,共7页

从直升机平衡方程与飞行参数的影响关系出发,推导了一个直升机起降过程中旋翼桨-涡干扰噪声分析的模型,以适用于飞行参数对桨-涡干扰噪声影响的研究。在该模型中,引入了桨涡垂直间距和轨迹马赫数两个关键影响参数的求解。然后,应用该模... 从直升机平衡方程与飞行参数的影响关系出发,推导了一个直升机起降过程中旋翼桨-涡干扰噪声分析的模型,以适用于飞行参数对桨-涡干扰噪声影响的研究。在该模型中,引入了桨涡垂直间距和轨迹马赫数两个关键影响参数的求解。然后,应用该模型分析了飞行参数对直升机起降阶段的旋翼桨-涡干扰噪声的影响,着重计算了不同飞行速度时的桨涡垂直间距和超声速噪声辐射源点随飞行参数的变化。结果表明,桨涡干扰中的超声速噪声辐射源点在一定的飞行状态下会成为主导的噪声源。 展开更多

关键词 旋翼噪声 桨-涡干扰 轨迹马赫数 桨涡垂直间距 直升机

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桨叶气动外形对直升机桨-涡干扰噪声影响研究 被引量：9

3

作者 史勇杰 苏大成 徐国华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期235-242,共8页

针对旋翼桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)现象的复杂特征,建立了一个基于Navier-Stokes方程/自由尾迹模型的耦合欧拉-拉格朗日数值方法,用于干扰过程中脉冲气动载荷的计算。噪声的预测采用基于声学类比法的FW-H方程。应用上述... 针对旋翼桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)现象的复杂特征,建立了一个基于Navier-Stokes方程/自由尾迹模型的耦合欧拉-拉格朗日数值方法,用于干扰过程中脉冲气动载荷的计算。噪声的预测采用基于声学类比法的FW-H方程。应用上述方法以AH-1/OLS旋翼为研究对象,从"设计降噪"角度分析了具有后掠、前掠、尖削和下反桨尖形状旋翼的桨-涡干扰噪声特性。结果表明:目前直升机常采用的桨叶外形(尖削、后掠)对于降低桨-涡干扰噪声是有限的;而采用前掠、下反桨叶的旋翼具有较好的噪声隐身特性。 展开更多

关键词 直升机 桨-涡干扰 旋翼噪声 耦合Eulerian-Lagrangian方法 桨叶外形

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直升机旋翼桨-涡干扰脉冲噪声传播特性研究 被引量：3

4

作者 史勇杰 徐国华 王菲 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期212-217,共6页

建立了一个基于Navier-Stokes方程和自由尾迹模型的高效耦合CFD方法,用于旋翼桨-涡干扰气动和噪声特性的研究。该方法将旋翼流场计算域分为两部分:在桨叶附近区域,通过求解Navier-Stokes方程来模拟流场中旋翼桨尖涡的形成;在尾迹输运区... 建立了一个基于Navier-Stokes方程和自由尾迹模型的高效耦合CFD方法,用于旋翼桨-涡干扰气动和噪声特性的研究。该方法将旋翼流场计算域分为两部分:在桨叶附近区域,通过求解Navier-Stokes方程来模拟流场中旋翼桨尖涡的形成;在尾迹输运区,采用自由尾迹模型表示尾迹涡的运动及其影响。噪声的计算采用基于声学类比法的FW-H方程。应用上述方法对AH-1/OLS旋翼桨-涡干扰状态进行了计算,通过对比脉冲噪声的声压时间历程,验证了方法的有效性。在此基础上,对桨-涡干扰噪声的空间传播特性进行了研究。计算结果表明:下降飞行状态的旋翼,在桨盘面会产生多处桨-涡干扰现象,桨叶片数增多,干扰也会明显增加;桨-涡干扰噪声具有较强的方向性,指向旋翼前行侧的前下方,其噪声声压级的衰减速率与距离成线性反比关系。 展开更多

关键词 直升机 桨一涡干扰噪声 耦合CFD方法 Navier—Stokes方程 自由尾迹

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旋翼平行桨-涡干扰噪声的参数影响 被引量：1

5

作者 史勇杰 徐国华 招启军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期143-148,共6页

建立了一个新的基于Euler和FW-H方程的旋翼平行桨-涡干扰噪声的计算方法。为减小由于空间离散格式精度和网格密度引起的涡数值耗散,使用了预定涡方法。桨-涡干扰噪声的计算则采用基于声学类比法的FW-H方程。以Kitaplioglu的平行桨-涡干... 建立了一个新的基于Euler和FW-H方程的旋翼平行桨-涡干扰噪声的计算方法。为减小由于空间离散格式精度和网格密度引起的涡数值耗散,使用了预定涡方法。桨-涡干扰噪声的计算则采用基于声学类比法的FW-H方程。以Kitaplioglu的平行桨-涡干扰试验模型为算例,验证了方法的有效性。在此基础上,分析了干扰距离、涡强、桨尖马赫数和涡旋转方向对桨-涡干扰噪声的影响,并得出结论:增大干扰距离可有效地降低桨-涡干扰噪声,当干扰距离大于数倍弦长时,噪声幅值与干扰距离的平方成反比;涡强仅改变噪声大小,对噪声的脉冲特性无影响;而桨尖马赫数对噪声幅值和方向都有影响,且噪声幅值与马赫数的7次方成正比。 展开更多

关键词 旋翼 平行桨-涡干扰 桨-涡干扰噪声 预定涡方法 FW-H方程 EULER方程

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旋翼非定常平行桨-涡干扰流场的数值模拟 被引量：1

6

作者 史勇杰 招启军 徐国华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期255-260,共6页

建立了一个基于Euler方程的旋翼平行桨-涡干扰流场的数值模拟方法。该方法在时间离散上使用隐式的双时间法,以避免因物理时间步长过小而引起的数值不稳定问题;为减小由于空间离散格式精度和网格密度引起的涡数值耗散,采用了预定涡方法。... 建立了一个基于Euler方程的旋翼平行桨-涡干扰流场的数值模拟方法。该方法在时间离散上使用隐式的双时间法,以避免因物理时间步长过小而引起的数值不稳定问题;为减小由于空间离散格式精度和网格密度引起的涡数值耗散,采用了预定涡方法。以Kitaplioglu的平行桨-涡干扰试验模型为算例,计算了表面瞬时压强分布,并与可得到的试验结果相比较,验证了方法的有效性,且描述了干扰流场的气动力变化特性以及桨叶表面扰动压力波的产生和传播过程,然后分析了马赫数、涡强度、干扰距离等参数对桨-涡干扰流场特性的影响。在此基础上,得出了一些有意义的结论。 展开更多

关键词 桨-涡干扰 预定涡 EULER方程 旋翼 直升机

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旋翼前后行侧桨-涡干扰噪声辐射特性 被引量：1

7

作者 宋辰瑶 王阳 徐国华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期687-693,共7页

基于Beddoes修正尾迹模型,推导了一个新的旋翼桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声源方向性预测和BVI噪声辐射特性分析的模型,为更好地研究桨-涡干扰噪声的参数影响,提供了一套计算方法。该方法由移动的桨尖涡和旋转的桨叶相... 基于Beddoes修正尾迹模型,推导了一个新的旋翼桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声源方向性预测和BVI噪声辐射特性分析的模型,为更好地研究桨-涡干扰噪声的参数影响,提供了一套计算方法。该方法由移动的桨尖涡和旋转的桨叶相遇来确定桨-涡干扰的位置,由相交点的桨叶和涡线相对位置得出BVI夹角、轨迹马赫数等重要参数的计算公式。应用所建立的方法,首先针对有相关结果可供对比的BVI源发生位置进行了算例计算,以验证方法的有效性。然后,着重对直升机前飞状态的旋翼BVI噪声的发生进行了预测,深入分析了在旋翼前行侧和后行侧BVI噪声源的方向性和BVI噪声的辐射规律,并研究了前进比等参数对BVI噪声传播方向性的影响。在此基础上,得出了一些新的结论。 展开更多

关键词 旋翼 桨-涡干扰 噪声方向性 噪声辐射特性 尾迹

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斜下降飞行状态的旋翼桨-涡干扰噪声高效计算方法及降噪

8

作者 王阳 徐国华 招启军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期458-463,共6页

将旋翼涡系理论与旋翼噪声计算方法相结合,建立了一个新的适用于桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声简化计算的方法。一方面,为推导桨-涡干扰噪声的解析表达式并简化运算过程,气动计算采用了基于实验的Beddoes修正涡系模型,... 将旋翼涡系理论与旋翼噪声计算方法相结合,建立了一个新的适用于桨-涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声简化计算的方法。一方面,为推导桨-涡干扰噪声的解析表达式并简化运算过程,气动计算采用了基于实验的Beddoes修正涡系模型,噪声计算则使用Farassat 1A声学公式的载荷噪声项,并通过紧致源假设,实现了旋翼BVI噪声的解析推导;另一方面,为了分析直升机飞行参数对旋翼桨-涡干扰噪声的影响,将旋翼的飞行姿态与直升机旋翼气动计算模型相结合,建立了受飞行参数影响的BVI噪声声压计算模型。然后,进行了相关的算例计算,并与可得到的实验数据进行了对比,验证了所建立方法的有效性。在此基础上,应用该方法研究了桨-涡干扰状态下飞行参数对桨盘入流、桨-涡垂直间距这两个重要参数的影响,着重计算分析了斜下降飞行时出现强BVI噪声辐射的飞行航迹角和前进比范围,得出了有意义的结论。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 桨-涡干扰 桨盘入流 桨涡垂直间距 降噪

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大气环境对直升机旋翼桨-涡干扰噪声辐射特性的影响 被引量：1

9

作者 王菲 徐国华 胡志远 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期304-310,共7页

建立了一个适用于旋翼桨-涡干扰气动载荷计算的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)/自由尾迹耦合模型,为提高计算效率,提出了一种高效的耦合策略进行不同计算域间的信息交换策略。在此基础上,结合基于声类比法的FW-H方程... 建立了一个适用于旋翼桨-涡干扰气动载荷计算的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)/自由尾迹耦合模型,为提高计算效率,提出了一种高效的耦合策略进行不同计算域间的信息交换策略。在此基础上,结合基于声类比法的FW-H方程构建了旋翼桨-涡干扰噪声的计算方法。应用所建立的方法,以OLS(Operational loads survey)旋翼为研究对象,深入分析了大气环境对旋翼噪声辐射特性的影响。研究发现:随着飞行高度的增加,旋翼噪声辐射特性发生了明显的改变,逐渐由桨盘前行侧转变为指向桨盘前方,噪声幅值先增大后减小。文中从桨-涡干扰距离、干扰位置变化角度计算分析了大气压力、音速及空气密度等环境参数对旋翼桨-涡干扰噪声辐射特性的影响,并得出了一些有实际意义的影响规律。 展开更多

关键词 直升机 旋翼 桨-涡干扰噪声 耦合方法 大气环境

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旋翼桨-涡干扰噪声特性风洞试验研究

10

作者 刘向楠 刘少腾 +2 位作者 周国成 邵天双 陈宝 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期84-91,共8页

在中国航空工业空气动力研究院FL–10风洞中开展了旋翼桨–涡干扰噪声传播特性试验,对BO–105主旋翼40%缩比模型中等前飞速度爬升、平飞、斜下降状态的气动噪声进行了测量。首先采用Heyson洞壁干扰修正方法确定风洞试验时的旋翼下滑角,... 在中国航空工业空气动力研究院FL–10风洞中开展了旋翼桨–涡干扰噪声传播特性试验,对BO–105主旋翼40%缩比模型中等前飞速度爬升、平飞、斜下降状态的气动噪声进行了测量。首先采用Heyson洞壁干扰修正方法确定风洞试验时的旋翼下滑角,通过气流内测量阵列移动获得了桨盘平面下方完整的噪声辐射场,然后对不同飞行状态下的桨–涡干扰噪声传播特性进行了分析,得到了典型状态的声压–时间历程、频谱和声压级云图。结果表明:旋翼斜下降飞行状态出现了明显的桨–涡干扰噪声,干扰较强时桨叶前行侧和后行侧都会产生桨–涡干扰噪声,且其传播具有明显的方向性,即前行侧指向桨盘上游和桨盘下方,后行侧指向桨盘下游。 展开更多

关键词 直升机 风洞试验 桨–涡干扰 气动噪声 旋翼 斜下降飞行

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桨尖下反对旋翼BVI噪声特性的抑制分析

11

作者 倪同兵 招启军 +2 位作者 林永峰 陈丝雨 朱正 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期522-529,共8页

基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,分析研究了新型下反桨尖对前飞状态旋翼桨/涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声特性的影响。首先,通过求解Navier-Stokes方程获得准确的噪声声源信息,湍流模型采用一方程... 基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,分析研究了新型下反桨尖对前飞状态旋翼桨/涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声特性的影响。首先,通过求解Navier-Stokes方程获得准确的噪声声源信息,湍流模型采用一方程S-A模型。采用双时间法进行时间推进,为了提高流场的收敛速度,在伪时间方向上使用高效的隐式LU-SGS格式推进,并采用并行算法进行加速。然后,在获得的可靠声源信息基础上,采用基于FW-H方程的Farassat 1A公式求解噪声。对有试验结果的算例进行了对比计算分析,验证了本文噪声预测方法的有效性。在此基础上,针对具有典型BVI噪声特征的前飞斜下降状态,开展了不同下反角度桨尖新型旋翼噪声辐射特性的计算分析,通过噪声辐射球的对比结果表明,选择适当的下反桨尖,可以有效地降低前飞斜下降状态下旋翼BVI噪声,从而达到较好的旋翼噪声抑制效果。 展开更多

关键词 旋翼 桨/涡干扰噪声 下反桨尖 NAVIER-STOKES方程 FW-H方程

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用于BVI噪声试验的新型涡发生器设计与分析 被引量：1

12

作者 唐朝 招启军 +2 位作者 王博 彭宁航 朱小林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期157-166,共10页

针对直升机特有的旋翼桨/涡干扰(Blade vortex interaction,BVI)噪声计算精度低且试验数据缺乏问题,也为了开展旋翼气动噪声特性分离方法的验证试验研究,本文设计了一种能够用于BVI噪声试验的新型多段翼型组合式涡发生器。首先通过CATI... 针对直升机特有的旋翼桨/涡干扰(Blade vortex interaction,BVI)噪声计算精度低且试验数据缺乏问题,也为了开展旋翼气动噪声特性分离方法的验证试验研究,本文设计了一种能够用于BVI噪声试验的新型多段翼型组合式涡发生器。首先通过CATIA软件建立涡发生器出口端翼型段在不同迎角下的试验模型,再使用FLUENT软件建立涡发生器的流场仿真计算模型,比较分析了不同翼型段迎角下的涡流流场。随后用粒子图像测速法(Particle image velocimetry,PIV)技术系统测量了不同翼型段迎角、距离涡发生器出口端的长度及流速等参数变化下的涡流流场,对不同试验状态下的涡核、涡强等参数进行了对比分析。针对涡量偏弱的缺点,对传统单级涡发生器进行了改进,设计研发了双级涡发生段。试验证明其能产生更强且稳定的涡,为BVI噪声试验提供了模拟的桨尖涡,试验结果表明了涡发生器的有效性。 展开更多

关键词 旋翼 涡流发生器 桨/涡干扰 噪声试验 粒子图像测速法

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脉冲信号的奇异性分布熵特征分析

13

作者 王璐 陈志菲 +2 位作者 陈希 招启军 鲍明 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期91-102,共12页

为了对低信噪比复杂环境下脉冲信号的奇异性差异进行有效的分析和标定,提出了一种基于模极大值理论的奇异性分布熵特征分析模型。首先对脉冲信号进行归一化并进行小波变换,计算各尺度下模极大值及其特定分布,可以体现具有奇异性差异的... 为了对低信噪比复杂环境下脉冲信号的奇异性差异进行有效的分析和标定,提出了一种基于模极大值理论的奇异性分布熵特征分析模型。首先对脉冲信号进行归一化并进行小波变换,计算各尺度下模极大值及其特定分布,可以体现具有奇异性差异的模极大值曲线族。为定量描述这种差异性,用熵值表达构成模极大值曲线族的模极大值点分布,并构建能有效分析脉冲信号奇异性差异的奇异性分布熵特征模型。该模型能对低噪比下信号的奇异性差异进行刻画。实验结果表明,在信噪比为-6 dB的环境下对典型的直升机脉冲信号(桨/涡干扰信号和高速脉冲信号)进行分析,能够得到89.25%和87.63%的正确率。 展开更多

关键词 脉冲信号 桨/涡干扰信号 高速脉冲信号 奇异性 特征分析

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基于CFD/CSD/FW-Hpds综合方法的旋翼BVI噪声IBC主动控制参数影响分析（英文） 被引量：2

14

作者 倪同兵 招启军 马砾 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期417-431,共15页

建立了一种CFD/CSD/FW-Hpds综合分析方法用于研究通过IBC技术降低旋翼的桨涡干扰噪声。基于这一综合方法的研究发现,通过IBC控制可以将处于斜下降状态的UH-60A旋翼产生的BVI噪声的主要部分即中频噪声降低10dB以上。通过选择合理的IBC控... 建立了一种CFD/CSD/FW-Hpds综合分析方法用于研究通过IBC技术降低旋翼的桨涡干扰噪声。基于这一综合方法的研究发现,通过IBC控制可以将处于斜下降状态的UH-60A旋翼产生的BVI噪声的主要部分即中频噪声降低10dB以上。通过选择合理的IBC控制输入量可以将BVI噪声的声压级降低7dB以上。不同飞行状态下,比如不同的飞行轨迹,特别是10°下降角时,BVI噪声可以通过IBC控制得到有效的削弱。 展开更多

关键词 桨涡干扰噪声 单独桨叶控制 NS方程 FW-Hpds方程 CFD/CSD耦合方法 参数影响

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旋翼表面非定常压力脉动计算的三维自由尾迹非定常面元法 被引量：2

15

作者 尹坚平 胡章伟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期185-191,共7页

利用最新发展的高分辨率三维自由尾迹非定常面元方法计算多叶片直升机旋翼的三线非定常气动力，将风洞实验数据与旋翼在悬停和出现严重桨润干扰的低速前飞下滑状态下的计算结果进行了比较。在悬停时，还与欧拉方法的结果进行了比较。本... 利用最新发展的高分辨率三维自由尾迹非定常面元方法计算多叶片直升机旋翼的三线非定常气动力，将风洞实验数据与旋翼在悬停和出现严重桨润干扰的低速前飞下滑状态下的计算结果进行了比较。在悬停时，还与欧拉方法的结果进行了比较。本方法与欧拉方法的结果以及风洞实验结果都吻合很好。 展开更多

关键词 直升机 非定常压力脉动 自由尾迹 桨涡干扰

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