基于比拟理论的翼型扰流声场数值模拟 被引量：3

1

作者 胡国庆 傅德薰 马延文 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期392-401,共10页

从二维模型方程的全离散形式出发，重点分析了差分格式的色散特性和各向异性效应，证实迎风紧致格式比对称格式有更好的色散和各向同性特性，故有利于声场的数值模拟．并采用三阶迎风紧致格式（UCD3）和四阶对称紧致格式（SCD4）计算了... 从二维模型方程的全离散形式出发，重点分析了差分格式的色散特性和各向异性效应，证实迎风紧致格式比对称格式有更好的色散和各向同性特性，故有利于声场的数值模拟．并采用三阶迎风紧致格式（UCD3）和四阶对称紧致格式（SCD4）计算了绕NACA0012翼型的可压缩非定常流场，并将此流场作为近场声源，运用声学比拟理论对气动声进行模拟． 展开更多

关键词 气动声学 声学比拟理论 翼型 扰流 声场

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无轴泵喷推进器内流致噪声仿真计算

2

作者 刘厚林 郭成宇 +2 位作者 吴贤芳 谈明高 赵杨 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期109-115,共7页

基于Lighthill声比拟理论,采用混合数值模拟方法分析了流量变化对无轴泵喷推进器内流致噪声的声压级频域特性和总声压级等的影响及其与内流场的关系.研究结果表明:声压级主频均为轴频,并可见2倍轴频的谐频.小流量和设计流量下,主频处声... 基于Lighthill声比拟理论,采用混合数值模拟方法分析了流量变化对无轴泵喷推进器内流致噪声的声压级频域特性和总声压级等的影响及其与内流场的关系.研究结果表明:声压级主频均为轴频,并可见2倍轴频的谐频.小流量和设计流量下,主频处声压级幅值沿流向先下降后上升再下降,沿径向先上升后下降,并存在叶频及其倍频的谐频;大流量下,其沿流向下降,沿径向先下降后上升,未见叶频或其倍频的谐频分布.出口段靠近叶轮区域的主频处声压级幅值随流量增加上升,而远离该区域则先上升后下降;轴线附近区域的噪声逐渐增强.总声压级随流量增加而上升;流向上,总声压级逐渐降低,且在大流量下噪声衰减速度更为缓慢;径向上,总声压级最高值随着径向区域所在的流向距离增加而逐渐靠近轴线.影响不同流量下无轴泵喷推进器噪声分布的主要因素是出口段靠近叶轮区域的速度梯度和2个旋涡的大小和位置. 展开更多

关键词 无轴泵喷推进器 lighthill声比拟理论 流致噪声 数值模拟

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高速列车车头的气动噪声数值分析 被引量：56

3

作者 刘加利 张继业 张卫华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期19-26,共8页

随着列车运行速度的提高,列车气动噪声变得越来越明显,降低气动噪声已成为控制高速列车噪声的关键之一。本文对高速列车车头气动噪声进行数值分析。首先,建立高速列车三维绕流流场的数学物理模型,分别利用标准k-ε湍流模型和大涡模拟计... 随着列车运行速度的提高,列车气动噪声变得越来越明显,降低气动噪声已成为控制高速列车噪声的关键之一。本文对高速列车车头气动噪声进行数值分析。首先,建立高速列车三维绕流流场的数学物理模型,分别利用标准k-ε湍流模型和大涡模拟计算高速列车的外部稳态和瞬态流场。然后,基于稳态流场,利用宽频带噪声源模型计算高速列车车身表面气动噪声源;基于瞬态流场,分析车身表面脉动压力的时域及频域特性;利用Lighthill声学比拟理论,计算高速列车远场气动噪声,分析远场气动噪声的时域及频域特性。本文对研究和控制高速列车气动噪声具有一定意义。 展开更多

关键词 高速列车 气动噪声 大涡模拟 宽频带噪声源模型 lighthill声学比拟理论

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高速列车动车转向架气动噪声数值分析 被引量：14

4

作者 张亚东 张继业 +1 位作者 张亮 李田 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期870-877,共8页

为研究高速列车动车转向架气动噪声特性,建立了动车转向架空气动力学模型,采用定常RNG k-ε湍流模型与宽频带噪声源模型对其气动噪声声源进行初步探讨,并结合非定常LES大涡模拟与Lighthill声学比拟理论进行了远场气动噪声分析.研究结果... 为研究高速列车动车转向架气动噪声特性,建立了动车转向架空气动力学模型,采用定常RNG k-ε湍流模型与宽频带噪声源模型对其气动噪声声源进行初步探讨,并结合非定常LES大涡模拟与Lighthill声学比拟理论进行了远场气动噪声分析.研究结果表明:动车转向架气动噪声源为轮对、构架、牵引电机1、枕梁、垂向减振器、抗侧滚扭杆等结构的迎风侧凸起部位,且构架对动车转向架远场气动噪声的贡献最大,其次为轮对和抗侧滚扭杆,然后为垂向减振器和枕梁,牵引电机1、牵引电机2、空气弹簧和横向减振器对远场气动噪声的贡献较小.动车转向架远场气动噪声是宽频噪声,具有衰减特性、幅值特性和气动噪声指向性.在低频部分能量较大,中心频率为25、50 Hz,且分布规律不随运行速度的改变而变化. 展开更多

关键词 高速列车 动车转向架 气动噪声 大涡模拟 lighthill声学比拟理论 噪声贡献量

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高速列车整车气动噪声声源特性分析及降噪研究 被引量：25

5

作者 张亚东 张继业 李田 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期40-49,共10页

针对高速列车气动噪声声源组成的复杂性和各部件对总噪声的贡献量问题,本文基于Lighthill声学理论,采用三维、宽频带噪声源模型、LES大涡模拟和FW-H声学模型对初期研制设计的某型高速列车气动噪声进行数值模拟,分析该型列车的主要气动... 针对高速列车气动噪声声源组成的复杂性和各部件对总噪声的贡献量问题,本文基于Lighthill声学理论,采用三维、宽频带噪声源模型、LES大涡模拟和FW-H声学模型对初期研制设计的某型高速列车气动噪声进行数值模拟,分析该型列车的主要气动噪声源特性及对整车的贡献量大小,并提出降噪改进意见。研究结果表明：高速列车气动噪声是宽频噪声,高速列车以350km/h运行时,在20Hz以下存在明显的主频率,整车主要能量集中在630～4 000Hz范围内;距轨道中心线25m、头车鼻尖8m处的纵向噪声评估点,总声压级达到最大值95.9dBA;离轨道中心线的距离越大,其横向噪声评估点的声压级衰减幅度越小;运行速度的大小不改变列车声功率和远场噪声评估点的分布规律,只改变其幅值,随着运行速度的增大其增加幅度越小。高速列车最主要噪声源为头车的鼻尖和排障器,其次是转向架,最后是车辆连接处;对整车总噪声的贡献量,800～1 600 Hz范围内主要是头车,630～4 000Hz范围内主要是转向架,且中心频率为160Hz的幅值远大于车体、头车、尾车和风挡区域的噪声,1 000～2 000Hz范围内的噪声主要是车辆连接处,且中心频率为400Hz和1 600Hz时出现峰值;在车辆连接处设置全风挡及列车转向架部位设置全包裙板后,降噪效果明显。文中所得研究成果,可为高速列车气动噪声分布规律和结构优化、减阻降噪提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 高速列车 气动噪声 大涡模拟 噪声贡献量 宽频带噪声源模型 lighthill声学比拟理论

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车用交流发电机气动噪声数值分析 被引量：12

6

作者 张亚东 董大伟 +2 位作者 闫兵 张继业 王媛文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期174-182,187,共10页

以某型车用交流发电机(也称爪极发电机)为研究对象,采用计算流体力学技术对交流发电机的空气动力学特征进行了三维非定常数值模拟,应用滑移网格技术和大涡模拟方法对交流发电机进行气动噪声特性研究。得到大涡模拟在交流发电机噪声数值... 以某型车用交流发电机(也称爪极发电机)为研究对象,采用计算流体力学技术对交流发电机的空气动力学特征进行了三维非定常数值模拟,应用滑移网格技术和大涡模拟方法对交流发电机进行气动噪声特性研究。得到大涡模拟在交流发电机噪声数值预测方面其主要阶次和对应的幅值与试验对比有很好的一致性;前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源;第6、8、10、12和18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分。在数值模拟基础上,以低噪声、高流量为优化目标,对交流发电机前端盖径向栅格分布角度进行气动噪声优化设计及降噪研究。得到前端盖径向栅格倾斜40°分布角度时交流发电机远场气动噪声最低、质量流量最大。所得研究成果可为车用交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的参考依据。 展开更多

关键词 风扇 交流发电机 气动噪声 大涡模拟 宽频带噪声源模型 lighthill声学比拟理论

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高速受电弓气动噪声特性分析 被引量：17

7

作者 张亚东 张继业 张卫华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期47-56,共10页

针对高速列车受电弓气动噪声声源组成的复杂性和各部件对总噪声的贡献量问题,基于Lighthill声学理论,采用三维、宽频带噪声源模型,LES大涡模拟和FW-H声学模型对DSA380型高速受电弓气动噪声进行数值模拟,分析该型受电弓的主要气动噪声声... 针对高速列车受电弓气动噪声声源组成的复杂性和各部件对总噪声的贡献量问题,基于Lighthill声学理论,采用三维、宽频带噪声源模型,LES大涡模拟和FW-H声学模型对DSA380型高速受电弓气动噪声进行数值模拟,分析该型受电弓的主要气动噪声声源特性及各部件对受电弓远场气动噪声的贡献量大小,并提出降噪改进意见。研究结果表明:受电弓主要噪声源为弓头、绝缘子、底架、下臂杆等组件的迎风侧位置,其中碳滑板、平衡臂、弓头支架、底架、绝缘子、下臂杆等部件对远场气动噪声声源的贡献量最多;受电弓气动噪声是宽频噪声,且主要能量集中在1602 500Hz,存在主频305、608、913Hz(350km/h运行),且各阶主频与运行速度均满足线性关系;相邻2测点满足2倍关系的横向受声点声压级,其衰减幅度大约为6dBA,且与横向距离的对数成线性关系;垂向受声点的声压级最大值出现在距地面高度7.192m处;运行速度不改变受电弓的偶极子噪声指向特性(垂向平面在θ=0°、纵向平面在θ=120°、横向平面在θ=90°处的噪声指向性明显),只改变其幅值,随着运行速度的增大其增加幅度越小;受电弓以开口方式运行的气动噪声性能较闭口方式好,降噪效果明显。 展开更多

关键词 高速列车 受电弓 气动噪声 大涡模拟 噪声贡献量 宽频带噪声源模型 lighthill声学比拟理论

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粘性流体通过二维振荡圆柱的声辐射研究 被引量：7

8

作者 刘晓宙 缪国平 +2 位作者 唐春权 余志新 刘应中 《船舶力学》 EI 2002年第4期75-88,共14页

本文建立了一个低马赫数下的求解远场声密度的数值模型 ,该模型利用Navier-Stokes方程计算二维粘性流体通过固定/弹性支撑圆柱的流场 ,利用Lighthill声比拟理论计算该流场产生的水动力噪声。文中仔细地给出了远场二维声辐射的公式。利... 本文建立了一个低马赫数下的求解远场声密度的数值模型 ,该模型利用Navier-Stokes方程计算二维粘性流体通过固定/弹性支撑圆柱的流场 ,利用Lighthill声比拟理论计算该流场产生的水动力噪声。文中仔细地给出了远场二维声辐射的公式。利用这些公式分别讨论了不同雷诺数下(Re<200和Re>5000) 展开更多

关键词 粘性流体 声辐射 圆柱绕流 运动圆柱 涡激噪声 lighthill声比拟理论 船舶

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车头长度对高速列车气动特性与声场特性影响的数值分析及降噪研究 被引量：11

9

作者 刘晓日 罗江泽 +2 位作者 赵哲 黎苏 李扬 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期88-96,共9页

在高速列车车身长度保持一定的情况下,不同长度的车头会对列车整体的气动特性(阻力、升力)、列车表面噪声源分布变化、远声场特性(A计权声压级、脉动声压、声场频率等)造成不同的变化。进行三维建模之后,宽频噪声模型采用RNG k-epsilon... 在高速列车车身长度保持一定的情况下,不同长度的车头会对列车整体的气动特性(阻力、升力)、列车表面噪声源分布变化、远声场特性(A计权声压级、脉动声压、声场频率等)造成不同的变化。进行三维建模之后,宽频噪声模型采用RNG k-epsilon模型做定常计算,FW-H声学模型采用大涡模拟(LES)模型进行瞬态计算,对时速为350km·h-1,5~13m不同长度车头的高速列车简化模型进行数值模拟,分析气动特性和声场特性。结果表明:高速列车的整车阻力随车头长度增加先呈现减小趋势,当车头长度达到13m时整车阻力开始增大;高速列车远场声压级随车头长度的增加呈现增加态势。综合阻力与远场声压级随车头长度的非线性变化规律,在高速铁路简化模型下最佳车头长度为9m,可保证在减小行车阻力同时控制噪声对环境的污染。研究结论可为高速列车的减阻降噪提供参考。 展开更多

关键词 高速列车 车头长度 整车阻力 气动特性 声场特性 lighthill声学比拟

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高速列车车头曲面气动噪声的数值预测 被引量：37

10

作者 肖友刚 康志成 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1267-1272,共6页

利用映射法生成高速列车头部流场的六面体贴体网格。采用三维大涡模拟法(LES)计算高速列车流线型头部的瞬态外流场,利用Lighthill-Curle声学比拟理论预测高速列车头部诱发的气动噪声。研究结果表明:气动噪声在很宽的频带内存在,是一种... 利用映射法生成高速列车头部流场的六面体贴体网格。采用三维大涡模拟法(LES)计算高速列车流线型头部的瞬态外流场,利用Lighthill-Curle声学比拟理论预测高速列车头部诱发的气动噪声。研究结果表明:气动噪声在很宽的频带内存在,是一种宽频噪声;在低频时,声压幅值较大,随着频率升高,幅值下降;当来流速度一定时,距离气动噪声源越远,总声压级越低,但总声压级的衰减幅度减少;随着列车运行速度增加,诱发的噪声加大,但距离车头曲面越远,总声压级的增幅越小;同一噪声源在不同受声点引起的噪声频谱曲线基本相似,控制列车运行过程中产生的脉动压力,能够减少气动噪声。 展开更多

关键词 高速列车 车头曲面 脉动压力 气动噪声 lighthill—Curle声学理论

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用大涡模拟方法研究湍流边界层流动噪声(英文) 被引量：6

11

作者 潘雨村 张怀新 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第6期990-1001,共12页

利用大涡模拟方法,对刚性光滑平板上充分发展的低马赫数湍流边界层流动进行了数值模拟。在此基础上将时—空变化的湍流流场信息作为近场声源,运用Lighthill的声学类比理论计算了边界层辐射噪声。文中讨论了偶极子、四极子对噪声的贡献,... 利用大涡模拟方法,对刚性光滑平板上充分发展的低马赫数湍流边界层流动进行了数值模拟。在此基础上将时—空变化的湍流流场信息作为近场声源,运用Lighthill的声学类比理论计算了边界层辐射噪声。文中讨论了偶极子、四极子对噪声的贡献,通过对比它们的功率谱密度,认为壁面剪切应力(偶极子)是湍流边界层辐射噪声的主要来源。 展开更多

关键词 湍流边界层 水动力噪声 大涡模拟 lighthill声学类比理论

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高速列车头车气动噪声的控制方法研究 被引量：2

12

作者 姜世杰 杨松 +1 位作者 张博宏 闻邦椿 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期175-179,共5页

提出了高速列车头车远场气动噪声的改进方案,并进行了仿真研究。首先完成了9组不同车头形状的全尺寸头车模型和流场流域的创建,并通过k-ε湍流模型计算稳态流场;其次在稳态流场的基础上,采用宽频带噪声模型计算了头车表面的气动噪声源;... 提出了高速列车头车远场气动噪声的改进方案,并进行了仿真研究。首先完成了9组不同车头形状的全尺寸头车模型和流场流域的创建,并通过k-ε湍流模型计算稳态流场;其次在稳态流场的基础上,采用宽频带噪声模型计算了头车表面的气动噪声源;利用大涡模拟(LES)方法计算瞬态流场,进而获取车身外表面的压力;再基于瞬态流场,采用Lighthill声比拟理论研究了头车的远场气动噪声的计算。最后,将不同形状头车的气动噪声的仿真分析结果相对比,验证改进方法的可行性。这里的研究,将对高速列车噪声的有效控制提供一定的技术支持,有着较重要的科学意义和实际研究价值。 展开更多

关键词 高速列车 气动噪声 仿真研究 k-ε湍流模型 宽频带噪声模型 大涡模拟方法 lighthill声比拟理论 有效控制

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低频水声通信系统水听器流噪声数值分析 被引量：2

13

作者 瞿逢重 魏艳 丁再冉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第9期1520-1527,共8页

低频水声通信是实现远距离水下无线通信的一种重要方式,在海洋科考、环境监测及军事等领域应用广泛。流噪声是制约低频水声通信传输距离的重要因素之一。不同于以往对充油的拖曳线列阵声呐的流噪声研究,由于低频水声通信系统常用换能器... 低频水声通信是实现远距离水下无线通信的一种重要方式,在海洋科考、环境监测及军事等领域应用广泛。流噪声是制约低频水声通信传输距离的重要因素之一。不同于以往对充油的拖曳线列阵声呐的流噪声研究,由于低频水声通信系统常用换能器和裸露水听器实现水下信号的发送和接收,本文以该系统中裸露水听器流噪声为研究对象,采用大涡模拟方法( Large Eddy Simulation, LES )和声学类比方法对水听器周围的流场、声场进行数值模拟计算分析,研究在不同外形参数、运动参数下的水听器周围的流噪声。分析对比结果表明裸露水听器周围的流噪声对低频水声通信存在影响,且流噪声声压级随着运动速度的增加而提高。本研究为提升远程低频水声通信性能提供了噪声方面的理论基础。 展开更多

关键词 低频水声通信 水听器 流噪声 大涡模拟 lighthill声学类比理论

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基于直接边界元法的潜水排污泵内流噪声数值模拟 被引量：6

14

作者 蔡晓彤 施卫东 +2 位作者 张德胜 张俊杰 石磊 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1264-1269,1305,共7页

为了揭示不同湍流模型对超厚叶片潜水排污泵流动特性及噪声的影响,以1台超厚叶片低比转数潜水排污泵为模型,基于CFD理论与Lighthill声比拟理论,对潜水排污泵的流场和声场进行数值模拟,并对不同工况下(0. 6QN,0. 8QN,1. 0QN,1. 2QN,1. 4... 为了揭示不同湍流模型对超厚叶片潜水排污泵流动特性及噪声的影响,以1台超厚叶片低比转数潜水排污泵为模型,基于CFD理论与Lighthill声比拟理论,对潜水排污泵的流场和声场进行数值模拟,并对不同工况下(0. 6QN,0. 8QN,1. 0QN,1. 2QN,1. 4QN)潜水排污泵的内部压力分布特性进行分析,同时探讨了内声场和外声场的噪声产生原因及分布传播特性.数值模拟结果表明,采用SST模型得到的性能曲线最接近试验结果;当叶轮从时刻a旋转到时刻d时,隔舌附近的高压区增大;隔舌处压力脉动最剧烈,这说明隔舌处是主要噪声源;在最优工况附近噪声较小,偏离最优工况处噪声较大;噪声极大值均出现在30°～75°内,极小值在225°～250°内. 展开更多

关键词 潜污泵 压力脉动 流动诱导噪声 lighthill声比拟理论

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谱元法应用于涡声传播问题的研究 被引量：2

15

作者 包振忠 秦国良 +1 位作者 耿艳辉 和文强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期110-114,120,共6页

为了满足计算气动声学对低色散、低耗散高精度数值离散格式的需求,将高精度谱元法结合声比拟理论应用于求解气动声学问题。以伪声压的时间二阶导数作为非齐次波动方程的声源项,空间离散采用谱元法,时间离散应用隐式Newmark法,并在外边... 为了满足计算气动声学对低色散、低耗散高精度数值离散格式的需求,将高精度谱元法结合声比拟理论应用于求解气动声学问题。以伪声压的时间二阶导数作为非齐次波动方程的声源项,空间离散采用谱元法,时间离散应用隐式Newmark法,并在外边界采用C-E-M吸收边界条件,求解了由两个相距为2r0的等环量点涡组成的同向旋转涡对的发声问题。旋转涡对的不可压缩流场通过复位势理论获得,声源由流场量计算得来,并将数值结果与应用多级匹配展开法得到的解析解进行比较,可得数值解与分析解吻合较好。研究结果表明:应用高精度谱元法进行空间离散时,每波长的网格数为11时可达到很高的精度;网格数一定的情况下,时间步长越小得到的数值解与分析解之间的误差就越小;另外,证明了将伪声压对时间的二阶导数作为声源项,能够高精度求解不可压缩流动引起的气动声学问题。 展开更多

关键词 计算气动声学 谱元法 声比拟理论 吸收边界条件 有限元 同向旋转涡对

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600km·h^(-1)高速磁浮列车气动噪声仿真与试验分析 被引量：4

16

作者 陈雨豪 葛剑敏 +2 位作者 丁叁叁 朱雷威 郭建强 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期247-255,共9页

为探究高速磁浮列车气动噪声特性,以TR08高速磁浮列车为研究对象,考虑空气的可压缩性,采用分离涡模拟(DES)计算列车周围瞬态流场,基于Lighthill声比拟理论,采用声学有限元方法进行气动噪声数值计算。通过对比在线实车试验数据与数值仿... 为探究高速磁浮列车气动噪声特性,以TR08高速磁浮列车为研究对象,考虑空气的可压缩性,采用分离涡模拟(DES)计算列车周围瞬态流场,基于Lighthill声比拟理论,采用声学有限元方法进行气动噪声数值计算。通过对比在线实车试验数据与数值仿真计算结果,验证了数值计算模型的准确性。研究表明,高速磁浮列车气动噪声是一种宽频带噪声,噪声源主要分布在头车和尾车流线型肩部等气流分离及湍流剧烈的区域。当列车运行速度为600 km·h^(-1)时,距离轨道中心线25m、轨面以上3.5m处列车通过时间内等效连续A声级达到107.5dB(A),噪声峰值位于中心频率为1600Hz的1/3倍频程频带内,为101.9dB(A)。 展开更多

关键词 高速磁浮列车 气动噪声 lighthill声比拟 声学有限元法

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不同喷嘴结构的水射流噪声分析 被引量：1

17

作者 吴小兵 王久法 张晓宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1162-1166,共5页

针对现有声扫雷具尺寸与重量较大、功耗较高、适装性差等问题,本文开展了水射流噪声研究,实现舰船辐射噪声的模拟。本文以有效扫除声引信水雷,或与磁扫雷具配合,扫除声磁联合引信水雷。采用Lighthill声比拟理论,建立了不同喷嘴结构的水... 针对现有声扫雷具尺寸与重量较大、功耗较高、适装性差等问题,本文开展了水射流噪声研究,实现舰船辐射噪声的模拟。本文以有效扫除声引信水雷,或与磁扫雷具配合,扫除声磁联合引信水雷。采用Lighthill声比拟理论,建立了不同喷嘴结构的水射流噪声理论模型,研究了压力分布和辐射噪声与喷嘴结构之间的关系,并分析了喷流噪声的频谱特征及其主要影响因素。结果证实了喷流声源用于声扫雷具的可行性,且风琴管形结构可提高喷嘴在远场的噪声辐射性能,在扫雷应用中具有更大的优势。 展开更多

关键词 反水雷 声扫雷具 水雷 水射流噪声 湍流噪声 喷嘴 lighthill声比拟理论 频谱特征

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同向旋转涡对发声的数值研究

18

作者 包振忠 秦国良 +2 位作者 和文强 王亚洲 穆毅伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期43-48,共6页

为深入探索流动发声的机理,将Ribner和Meecham提出的膨胀理论扩展到有背景流场存在的情形下,并对同向旋转涡对的发声问题进行了数值求解。空间离散采用高精度谱元法,时间推进采用隐式Newmark法,并在外边界采用Eliane-Dan-Thomas吸收边... 为深入探索流动发声的机理,将Ribner和Meecham提出的膨胀理论扩展到有背景流场存在的情形下,并对同向旋转涡对的发声问题进行了数值求解。空间离散采用高精度谱元法,时间推进采用隐式Newmark法,并在外边界采用Eliane-Dan-Thomas吸收边界条件。计算结果与用匹配渐进展开法得到的解析解进行比较,数值解与解析解吻合较好。另外计算了同向旋转涡对在不同旋转马赫数、均匀流场、剪切流场影响下的发声情况,并且对其频谱成分进行了分析。研究结果表明:谱元法结合膨胀理论能够高精度求解不可压缩流动引起的气动声学问题;吸收边界条件的使用有效降低了声波在边界处的反射;随着旋转马赫数的增大,声波波长减小,声源强度增大,峰值频率也随之增大;在均匀流场和剪切流场的作用下,声场呈现了典型的多普勒效应。 展开更多

关键词 计算气动声学 谱元法 声比拟理论 膨胀理论 吸收边界条件 同向旋转涡对

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