噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 6-11.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

气流管道内多模态远场辐射特性研究

许坤波1，刘存粮1，仝帆2，乔渭阳3，高成冲1   

  1. ( 1. 南京工程学院机械工程学院, 南京211167；2. 中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室, 四川绵阳621000；3. 西北工业大学动力与能源学院，西安710129 )
  • 收稿日期:2022-02-08 修回日期:2022-03-08 出版日期:2022-12-18 发布日期:2022-12-18

Investigation of Multimode Far-field Radiation Characteristics in Airflow Ducts

  • Received:2022-02-08 Revised:2022-03-08 Online:2022-12-18 Published:2022-12-18

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摘要： 引入了无量纲多模态指向性函数，针对半无限长、存在均匀亚声速流动的硬壁圆形管道内的多模态噪声辐射特性进行数值和实验研究。将模态的指向性函数表示为远场声压平方与声功率的比值，其值依赖于各个导通模态的幅值和方向函数。数值研究中包含3 种声源分布模型：均匀分布的不相干单极子、均匀分布的不相干偶极子以及模态等能量模型。数值研究表明每个模态的幅值可以表示为模态导通比的函数。对均匀流下的多模态指向性函数的精确数值解和解析解进行对比，并在高频处进行验证研究，结果表明在高频处数值解和解析解相当符合。模态指向性函数随着气流马赫数增大而增大，轴流风扇噪声辐射结果在高频处与根据模态等能量模型计算出的远噪声指向性最相符，精度最高。数值和实验结果表明模态等能量声源模型可以用于预测风扇在高频处的远场辐射噪声。

关键词: 声学, 模态, 指向性, 远场辐射噪声, 风扇噪声