一种基于缩比模型的发动机喷管声振响应预测方法技术

本发明专利技术公开的一种基于缩比模型的发动机喷管声振响应预测方法，属于发动机喷管噪声声振响应预测领域。本发明专利技术通过建立喷管缩比模型，同时结合结构尺寸缩比和将声源视作两个独立的噪声进行缩比的方法，进行缩比模型的有限元仿真，能够准确通过喷管缩比模型预测原尺寸发动机的模态、特征频率、声振响应；能够与实际工况相结合进行预测，进一步降低噪声试验对试验室条件的依赖，并能提高对实际噪声环境的模拟真实性。本发明专利技术采用一个简单的缩比因子作为缩比模型与原尺寸模型的连接桥梁，同时建立只含有缩比因子的模态、特征频率、声振响应的简单缩比关系式，将复杂的声振预测简单化，进一步提高试验室预测噪声试验的准确性。步提高试验室预测噪声试验的准确性。步提高试验室预测噪声试验的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于缩比模型的发动机喷管声振响应预测方法


[0001]本专利技术属于发动机喷管噪声声振响应预测领域，涉及一种基于缩比模型的发动机喷管声振响应预测方法
。

技术介绍

[0002]新一代航空飞行器发展十分迅速，高超声速飞行器是新一代的代表之一，具有高机动性
、
远距离精准打击等特点
。
但其的飞行服役环境极其苛刻，产生的高强度噪声，局部区域超过了
180dB。
飞机发动机噪声是飞机噪声中的主要成分之一，解决其发动机喷管降噪问题成了迫在眉睫的研究，十分有必要
。
喷流噪声是航天飞行器声学和结构安全设计要考虑的重要方面，高速气流引起的强噪声在一定程度上会严重危害航空飞行器喷管的结构安全和设备可靠性
。
尤其对于混排发动机，其优良的性能也是强喷流噪声产生的重要诱因
。
开展航发发动机喷流结构声振力学响应研究也是航空发动机研制的基本要求
。
[0003]然而，从国内外的研究现状分析，虽然国际知名研究团队和国内著名研究机构在流致振或声致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于缩比模型的发动机喷管声振响应预测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一
、
根据发动机实际尺寸大小和发动机喷管大小确定模型缩比因子为；建立发动机缩比模型，把喷管模型的几何尺寸等效为：直径，厚度，长度，得到喷管缩比模型；其中
“¯”
表示的是缩比模型相关参数；步骤二
、
亚音速喷流湍流混合噪声谱由独立的大湍流结构噪声和细尺度湍流噪声组成：其中，为频率，为完全膨胀的射流直径；为大湍流结构的独立噪声相似谱，为细尺度湍流的独立噪声相似谱，为大湍流结构噪声的特征频率
、
为细尺度湍流噪声的特征频率，
、
已经归一化处理，即；为大湍流结构的独立噪声相似谱的振幅，为细尺度湍流的独立噪声相似谱的振幅；为从喷嘴出口测量的径向距离；离；为喷管出口截面直径；和分别为喷管设计马赫数和全膨胀射流马赫数；为常数；对喷流噪声的相关重要参数进行声振缩比，得：和
、
和都与喷射操作函数有关，与所选的射流声波有关，不受缩比影响，即关，与所选的射流声波有关，不受缩比影响，即为缩比模型的大湍流结构的独立噪声相似谱的振幅，为缩比模型的细尺度湍流的独立噪声相似谱的振幅，为缩比模型的大湍流结构噪声的特征频率，为缩比模型的细尺度湍流噪声的特征频率；尺度湍流噪声的特征频率；为缩比模型的喷管出口截面直径，为缩比模型的完全膨胀的射流直径；为缩比模型的喷嘴出口测量的径向距离；型的喷嘴出口测量的径向距离；和是经验总结函数；结合公式
(1)(2)(3)(4)(5)
，将亚音速喷流湍流混合噪声谱等效为：等效为：表示缩比模型的亚音速喷流湍流混合噪声谱；步骤三
、
基于步骤 1、2 的缩比方法，进行缩比模型与全尺寸模型之间动力学特性等效；包括步骤
3.1
至
3.3
三个子步骤；步骤
3.1、
对结构尺寸进行缩比，得出关于结构振型原尺寸模型与缩比模型之间的缩比关系；步骤
3.2 、
结构的特征频率也通过对结构尺寸进行缩比，得到原尺寸模型与缩比模型之间只含有缩比因...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小见，杨烨箫，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：