航空發(fā)動機氣動聲學

第1章 引論
1.1 飛機噪聲問題
1.1.1 渦輪噴氣發(fā)動機的出現(xiàn)開辟了人類航空運輸?shù)男录o元
1.1.2 噴氣式民用航空運輸帶來了航空噪聲的新問題
1.2 航空發(fā)動機噪聲
1.3 飛機噪聲評價參數(shù)
1.3.1 噪聲的物理度量
1.3.2 頻譜和頻帶
1.3.3 噪聲的主觀度量
參考文獻
第2章 聲學基本概念和基本方程
2.1 流體動力學基本方程
2.1.1 守恒律和本構(gòu)方程
2.1.2 理想流體動力學基本方程表達形式
2.2 聲學基本方程
2.2.1 流動過程物理量級分析
2.2.2 波動方程
2.3 聲波方程的解
2.3.1 穩(wěn)態(tài)介質(zhì)中的簡單波
2.3.2 運動介質(zhì)中的波
2.4 聲源分析
2.4.1 反問題和聲源的唯一性問題
2.4.2 質(zhì)量和動量入射
2.5 運動聲源問題
2.5.1 方程的解
2.5.2 解的說明
2.5.3 壓力場的說明
2.5.4 簡單的諧波聲源
2.5.5 多聲源的分析
參考文獻
第3章 氣動聲學理論
3.1 氣動聲學理論的產(chǎn)生及發(fā)展
3.2 Lighthill聲類比理論
3.2.1 Lighthill方程推導
3.2.2 對流形式的Lighthill方程
3.2.3 基本氣動噪聲源
3.2.4 Lighthill方程聲源項分析
3.2.5 Howe對流波動方程
3.3 Lighthill方程的解
3.3.1 Kirchhoff積分
3.3.2 Curle對氣動聲學方程的積分解
3.3.3 對流Lighthill方程的解
3.3.4 遠場近似
3.4 時間平均解
3.4.1 自相關(guān)函數(shù)
3.4.2 功率譜密度
3.5 靜止固體邊界對氣動聲源聲輻射的影響
3.5.1 引論
3.5.2 無限平板表面邊界層噪聲分析
3.5.3 具有邊緣平板的氣動噪聲分析
3.6 運動固體邊界對氣動聲源聲輻射的影響——FWH方程
3.6.1 空間坐標系
3.6.2 運動坐標系
參考文獻
第4章 發(fā)動機噴流噪聲
4.1 引論
4.2 噴流噪聲聲功率分析
4.2.1 Lighthill方程對湍流流場的應(yīng)用
4.2.2 運動速度對聲強的影響
4.2.3 量綱分析
4.2.4 噴流結(jié)構(gòu)及噴流噪聲公式
4.3 噴流噪聲遠場聲壓時間平均解
4.3.1 功率譜密度
4.3.2 圓形射流的螺旋模態(tài)
4.3.3 噴流噪聲的指向性
4.3.4 噴流氣動聲源的波動模型與旋渦模型
4.4 噴流噪聲比例律關(guān)系
4.4.1 噴流流場比例律關(guān)系
4.4.2 噴流噪聲聲壓比例律關(guān)系
4.5 超聲速噴流噪聲
4.5.1 馬赫波輻射
4.5.2 寬頻激波噪聲
4.5.3 寬頻激波噪聲頻率
4.5.4 寬頻激波噪聲頻譜峰值寬度
4.5.5 寬頻激波噪聲的飛行效應(yīng)
4.5.6 超聲速噴流的尖叫聲
4.6 噴流噪聲的預測
4.6.1 靜止狀態(tài)噴流混合噪聲預測
4.6.2 飛行狀態(tài)噴流混合噪聲預測
4.6.3 寬頻激波噪聲
4.6.4 空中飛行和風洞實驗結(jié)果的關(guān)系
4.7 噴流噪聲抑制
4.7.1 大涵道比渦扇發(fā)動機的使用
4.7.2 波瓣形噴管降噪
4.7.3 新型波紋形噴管降噪
4.7.4 氣流屏蔽和幾何偏置噴管
4.8 本章小結(jié)
參考文獻
第5章 發(fā)動機管道聲學理論分析
5.1 引論
5.2 流動管道的波動方程
5.3 無流動矩形硬壁管道中的聲傳播
5.3.1 齊次波動方程的一般求解
5.3.2 剛體管道壁面邊界條件
5.3.3 管道端口處的邊界條件
5.3.4 聲源處的邊界條件
5.4 無流動圓柱或環(huán)形硬壁管道中的聲傳播
5.5 具有均勻流動的矩形管道內(nèi)的聲傳播
5.6 本章小結(jié)
參考文獻
第6章 葉輪機噪聲產(chǎn)生和傳播的物理機制
6.1 引論
6.2 葉輪機流動噪聲源和噪聲傳播的物理過程分析
6.2.1 葉輪機流動噪聲的產(chǎn)生和傳播過程
6.2.2 葉輪機流動噪聲源
6.3 葉輪機定常和非定常氣動力產(chǎn)生的單音噪聲
6.3.1 轉(zhuǎn)子葉片厚度噪聲及定常葉片力噪聲
6.3.2 非定常葉片氣動力噪聲
6.3.3 非定常葉片氣動力旋轉(zhuǎn)模態(tài)分析
6.3.4 超聲速轉(zhuǎn)子激波噪聲
6.4 葉輪機隨機非定常流動產(chǎn)生的寬頻噪聲
6.4.1 寬頻隨機噪聲的理論分析
6.4.2 葉輪機不同隨機噪聲的分析比較
6.5 葉輪機管道聲模態(tài)的產(chǎn)生
6.5.1 單轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的模態(tài)
6.5.2 非傳播模態(tài)的衰減
6.5.3 轉(zhuǎn)靜干涉產(chǎn)生的模態(tài)
6.5.4 對轉(zhuǎn)風扇轉(zhuǎn)子干涉產(chǎn)生的模態(tài)分析
6.6 葉輪機管道聲模態(tài)的傳播和輻射
6.6.1 葉片排中聲波的傳播
6.6.2 管道中聲波的傳播及輻射
6.7 結(jié)束語
參考文獻
第7章 葉輪機噪聲預測模型與控制方法
7.1 引論
7.1.1 航空發(fā)動機聲學設(shè)計和降噪設(shè)計
7.1.2 葉輪機噪聲分析模型概述
7.2 葉輪機噪聲的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)分析
7.2.1 葉輪機噪聲特征及經(jīng)驗關(guān)聯(lián)關(guān)系
7.2.2 聲源聲功率計算
7.2.3 指向性函數(shù)
7.2.4 頻譜函數(shù)
7.3 葉輪機管道聲學模型
7.3.1 基本方程
7.3.2 風扇／壓氣機單音噪聲計算
7.3.3 葉輪機單音噪聲傳播特性分析
7.3.4 葉輪機輻射聲功率計算
7.4 基于線化非定常流理論的葉輪機噪聲計算方法
7.4.1 概述
7.4.2 準三維葉輪機噪聲模型
7.4.3 準三維管道葉柵模型的實驗考核
7.5 基于CFD技術(shù)的葉輪機噪聲計算方法
7.5.1 概述
7.5.2 壓力模態(tài)匹配方法
7.5.3 聲傳播計算對網(wǎng)格的要求
7.5.4 計算實例
7.6 葉輪機噪聲控制方法
7.6.1 選用合適的動靜葉數(shù)目降低葉輪機噪聲
7.6.2 增加轉(zhuǎn)子、靜子之間的距離
7.6.3 改變轉(zhuǎn)靜干涉的相位分布
7.6.4 葉片設(shè)計
7.6.5 葉輪機葉尖間隙噪聲的減小方法
7.6.6 結(jié)論
7.7 結(jié)束語
參考文獻
第8章 發(fā)動機燃燒與核心噪聲
8.1 引論
8.2 燃燒室?guī)缀魏蚑作狀態(tài)變化對噪聲的影響
8.2.1 燃燒室?guī)缀巫兓瘜υ肼暤挠绊?br />8.2.2 燃燒室工作狀態(tài)變化對噪聲的影響
8.3 燃燒噪聲特征和燃燒噪聲源分析
8.3.1 燃燒噪聲和核心噪聲的特征
8.3.2 燃燒噪聲源
8.4 燃燒噪聲理論分析
8.4.1 燃燒噪聲理論的發(fā)展情況
8.4.2 燃燒噪聲理論及與實驗的比較
8.4.3 燃燒噪聲預測方法
8.5 燃燒噪聲診斷技術(shù)
8.5.1 燃燒噪聲測量技術(shù)
8.5.2 數(shù)據(jù)分析
8.5.3 應(yīng)用實例
8.6 燃燒噪聲控制
參考文獻
第9章 航空發(fā)動機氣動噪聲實驗測試技術(shù)
9.1 引論
9.2 航空發(fā)動機氣動聲學實驗環(huán)境和測試方法
9.2.1 自由聲場與消聲室
9.2.2 發(fā)動機聲學實驗的進氣整流罩
9.2.3 測量傳聲器及安裝方式
9.3 噪聲源聲功率測量技術(shù)
9.3.1 自由場測量方法
9.3.2 混響室測量方法
9.3.3 管道內(nèi)測量方法
9.4 發(fā)動機管道聲模態(tài)識別測量技術(shù)
9.4.1 管道聲模態(tài)測量的目的
9.4.2 模態(tài)測量試驗的必要性
9.4.3 周向模態(tài)測量的方法
9.5 基于傳聲器陣列的發(fā)動機噪聲源識別測量技術(shù)
9.5.1 氣動噪聲源識別的重要性及發(fā)展
9.5.2 傳聲器陣列聲源識別技術(shù)的基本原理
9.5.3 傳聲器陣列測量數(shù)據(jù)的處理
9.5.4 傳聲器陣列的“波束模式
9.6 基于傳聲器陣列的發(fā)動機噪聲源識別測量實例
9.6.1 基于線性傳聲器陣列的發(fā)動機噪聲識別實驗
9.6.2 發(fā)動機噪聲源識別測量結(jié)果分析
參考文獻