一种气体湍流压力与声压的试验分离方法技术

本发明专利技术创造提供了一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，包括S1：将传声器安装在被测物体表面的凹槽中，进行测量，得到以湍流压力脉动为主的数据；S2：金属丝网固定在传声器表面并保持一定的间隙，进行测量，得到以声压脉动为主的数据。本发明专利技术创造所述的一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，与现有的仿真等方法相比，具有结果准确，节省计算资源，快速高效等优点。效等优点。效等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种气体湍流压力与声压的试验分离方法


[0001]本专利技术创造属于风洞试验
，尤其是涉及一种气体湍流压力与声压的试验分离方法。

技术介绍

[0002]交通工具在高速行驶状态下，气动噪声问题在所有噪声源中占主导地位。极大的影响了乘员的驾驶舒适性，成为近年来各大主机厂的重点关注问题。车身表面的气体压力脉动包括湍流压力脉动和声压两部分。现有研究手段是通过仿真或理论模型等方法对测量得到的气动噪声数据进行分解得到湍流压力脉动和声压脉动。这样的分离方法存在以下缺陷：1.理论模型多为经验化或进行一定的简化，精度有限，需要与试验结果进行对比。2.计算过程复杂，时间成本高，效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，通过试验的方法直接获得物体表面湍流压力脉动为主的数据和声压为主的数据。
[0004]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0005]一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，包括
[0006]S1：将传声器安装在被测物体表面的凹槽中，传声器膜片与被测平面平齐，进行测量，得到以湍流压力脉动为主的数据；
[0007]S2：金属丝网固定在传声器表面并保持一定的间隙，进行测量，得到以声压脉动为主的数据。
[0008]进一步的，所述传声器为嵌入式传声器。
[0009]进一步的，所述步骤S1和步骤S2的传声器的膜片直径小于等于5mm。
[0010]进一步的，所述步骤S2中的金属丝网的直径是传声器的膜片直径的4～5倍。
[0011]进一步的，所述步骤S2中金属丝网与传声器之间的间隙为金属丝网直径的0.14～0.20倍。
[0012]进一步的，所述步骤S2中金属丝网上表面要与被测物体表面平齐。
[0013]进一步的，所述步骤S2中金属丝网目数为80
‑
250目，优选的，所述步骤S2中金属丝网目数为120目。
[0014]主要利用湍流压力脉动和声压脉动传播特性的差异：湍流压力脉动绕过障碍物的能力极弱，因此将金属丝网安装在传声器上时，湍流压力脉动幅值被极大削弱。而声压脉动则几乎不受影响，此时测量得到的数据以声压脉动为主。被测物体表面的近场噪声包括湍流压力脉动和声压脉动两部分，其中湍流压力脉动的能量占主要部分，比声压脉动大2—3个量级。因此采用传声器直接测量时，得到了以湍流压力脉动为主的数据。
[0015]相对于现有技术，本专利技术创造所述的一种气体湍流压力与声压的试验分离方法具有以下优势：
[0016]1.本专利技术采用试验的方法分离湍流压力脉动和声压脉动，与现有的仿真等方法相比，具有结果准确，节省计算资源，快速高效等优点。
[0017]2.本专利技术仅需要一个表面传声器，对试验设备要求较低。
[0018]3.本专利技术方法实施简单，在风洞试验等场景可以得到很好的应用。
附图说明
[0019]图1为一种气体湍流压力与声压的试验分离方法的示意图；
[0020]图2为一种气体湍流压力与声压的试验分离方法。
[0021]附图标记说明：
[0022]1‑
嵌入式表面传声器；2
‑
为金属丝网。
具体实施方式
[0023]除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0024]下面结合实施例及附图来详细说明本专利技术创造。
[0025]一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，包括
[0026]S1：将传声器安装在被测物体表面的凹槽中，传声器膜片与被测平面平齐，进行测量，得到以湍流压力脉动为主的数据；
[0027]S2：金属丝网固定在传声器表面并保持一定的间隙，进行测量，得到以声压脉动为主的数据。
[0028]传声器为嵌入式传声器。
[0029]步骤S1和步骤S2的传声器的膜片直径小于等于5mm。
[0030]步骤S2中的金属丝网的直径是传声器的膜片直径的4～5倍。
[0031]步骤S2中金属丝网与传声器之间的间隙为金属丝网直径的0.14～0.20倍。
[0032]步骤S2中金属丝网上表面要与被测物体表面平齐。
[0033]主要利用湍流压力脉动和声压脉动传播特性的差异：湍流压力脉动绕过障碍物的能力极弱，因此将金属丝网安装在传声器上时，湍流压力脉动幅值被极大削弱。而声压脉动则几乎不受影响，此时测量得到的数据以声压脉动为主。被测物体表面的近场噪声包括湍流压力脉动和声压脉动两部分，其中湍流压力脉动的能量占主要部分，比声压脉动大2—3个量级。因此采用传声器直接测量时，得到了以湍流压力脉动为主的数据。
[0034]实施例1
[0035]嵌入式传声器1安装在被测物体表面的凹槽中，传声器膜片与被测平面平齐，采用胶带或油泥进行固定。嵌入式传声器1的膜片直径应小于等于5mm。本实施例中嵌入式传声器选用膜片直径为5mm的嵌入式传声器。进行一次测量，得到以湍流压力脉动为主的数据。
[0036]将金属丝网2安装在嵌入式传声器1上面，采用橡胶圈将两者绑在一起固定。金属丝网2的直径是传声器膜片直径的4～5倍。本实施例中所选金属丝网直径为25mm。金属丝网2与传声器1膜片之间的间隙为金属丝网直径的0.14～0.20倍。本实施例定为4mm。保持金属丝网2的上表面与被测平面平齐。进行第二次测量，得到以声压脉动为主的数据。
[0037]如图2所示，测量了某标准模型在120Km/h风速下，驾驶员侧窗位置测点的声压级。其中Base为采用表面传声器进行测量得到的以湍流压力脉动为主的数据，80、100、120、150、250为在表面传声器上分别安装目数为80目、100目、120目、150目、250目金属丝网的工况。可以看出，安装金属丝网可以有效降低湍流压力脉动，且120目的金属丝网效果最好。在5000Hz频率附近下降约19dB。
[0038]所述分离方法的原理如下：
[0039]被测物体表面的流体压力分为湍流压力脉动和声压脉动，两者的传播特性有差异，湍流压力脉动绕过障碍物的能力极弱，因此将金属丝网安装在传声器上时，湍流压力脉动幅值被极大削弱。而声压脉动则几乎不受影响，此时测量得到的数据以声压脉动为主。被测物体表面的近场噪声包括湍流压力脉动和声压脉动两部分，其中湍流压力脉动的能量占主要部分，比声压脉动大2—3个量级。因此采用传声器直接测量时，得到了以湍流压力脉动为主的数据。
[0040]以上所述仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术创造，凡在本专利技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术创造的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，其特征在于：包括S1：将传声器安装在被测物体表面的凹槽中，进行测量，得到以湍流压力脉动为主的数据；S2：金属丝网固定在传声器表面并保持一定的间隙，进行测量，得到以声压脉动为主的数据。2.根据权利要求1所述的一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，其特征在于：所述步骤S1中传声器膜片与被测平面平齐。3.根据权利要求1所述的一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，其特征在于：所述传声器为嵌入式传声器。4.根据权利要求1所述的一种气体湍流压力与声压的试验分离方法，其特征在于：所述步骤S1和步骤S2的传声器的膜片直径小于等于5mm。5.根据权利要求1所述的一种气体湍流压力与声压的试验分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学龙，刘樱子，张祥东，张亮，秦青，袁海东，王海洋，高岳，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：