多孔前缘抑制圆柱⁃翼型干涉噪声实验

王勇; 郝南松; 赖庆仁; 李文建

doi:10.13224/j.cnki.jasp.20210313

Chinese

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

多孔前缘抑制圆柱⁃翼型干涉噪声实验

气动热力学与总体设计 | 更新时间：2025-03-14

- 多孔前缘抑制圆柱⁃翼型干涉噪声实验
- Experiment of rod⁃airfoil interaction noise reduction using porous leading edges
- 航空动力学报 2022年37卷第9期页码：1807-1814
- 作者机构：
  
  1.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
  2.中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，四川绵阳 621000
- 作者简介：
  
  王勇（1982-），男，副研究员，博士，主要从事气动噪声控制研究。E⁃mail：wangyong@cardc.cn
  郝南松（1983-），男，高级工程师，硕士，主要从事气动噪声机理研究。E⁃mail：hns2010@mail.ustc.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(11602290;11802114);中国空气动力研究与发展中心自主基金(PJD20180200)
- DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20210313
  中图分类号：
- 稿件说明：
移动端阅览
王勇, 郝南松, 赖庆仁, 等. 多孔前缘抑制圆柱⁃翼型干涉噪声实验[J]. 航空动力学报, 2022,37(9):1807-1814.

Yong WANG, Nansong HAO, Qingren LAI, et al. Experiment of rod⁃airfoil interaction noise reduction using porous leading edges[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(9): 1807-1814.
王勇, 郝南松, 赖庆仁, 等. 多孔前缘抑制圆柱⁃翼型干涉噪声实验[J]. 航空动力学报, 2022,37(9):1807-1814. DOI： 10.13224/j.cnki.jasp.20210313.

Yong WANG, Nansong HAO, Qingren LAI, et al. Experiment of rod⁃airfoil interaction noise reduction using porous leading edges[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(9): 1807-1814. DOI： 10.13224/j.cnki.jasp.20210313.

摘要

为了抑制圆柱⁃翼型干涉噪声，提出了仿生多孔前缘结构的降噪措施，并在0.55 m×0.4 m声学风洞中进行了实验验证。针对典型构型，对比确定了多孔金属泡沫降低圆柱⁃翼型干涉峰值噪声和中高频噪声的效果。3种不同ppi（pores per inch）值多孔金属泡沫的详细声学测量结果表明，所提出的多孔前缘结构能在翼型迎角为0°和10°时，分别降低最多4.10 dB和4.67 dB的圆柱⁃翼型干涉峰值噪声，且能明显降低峰值频率右侧的中高频噪声；多孔材料的占比越大、ppi值越小，整体降噪效果越好。

Abstract

A method for rod⁃airfoil interaction noise reduction with a bio⁃inspired porous leading edge structure was proposed，and then verified experimentally in the 0.55 m×0.4 m acoustic wind tunnel.For typical configurations，the effects of porous metal foams in reducing the peak noise and the mid⁃to⁃high frequency noise of the rod⁃airfoil interaction were determined.The detailed acoustic measurements on three porous metal foams with different ppi （pores per inch） values showed that the proposed porous leading edges can reduce the peak value of the rod⁃airfoil interaction noise by up to 4.10 dB and 4.67 dB at the airfoil angle of attack of 0° and 10°，respectively.It can also significantly reduce the mid⁃to⁃high frequency noise on the right side of the peak frequency.The larger the proportion，the smaller the ppi value of the porous materials and the better the overall noise reduction effect.

关键词

Keywords

references

CASALINO D , JACOB M , ROGER M . Prediction of rod⁃airfoil interaction noise using the Ffowcs⁃Williams⁃Hawkings analogy [J]. AIAA Journal , 2003 , 41 （ 2 ）: 182 ⁃ 191 .

HENNING A , KOOP L , EHRENFRIED K . Simultaneous particle image velocimetry and microphone array measurements on a rod⁃airfoil configuration [J]. AIAA Journal , 2010 , 48 （ 10 ）: 2263 ⁃ 2273 .

WANG Yong , ZHAO Kun , LU Xiangyu , et al . Bio⁃inspired aerodynamic noise control:a bibliographic review [J]. Applied Scicences , 2019 , 9 （ 11 ）: 2224.1 ‑ 2224.43 .

JACOB M C . BOUDET J,CASALINO D, et al.A rod⁃airfoil experiment as benchmark for broadband noise modeling[J]. Theoretical and Computational Fluid Dynamics , 2005 , 19 : 171 ⁃ 196 .

AGRAWAL B R , SHAMA A . Aerodynamic noise prediction for a rod⁃airfoil configuration using large eddy simulations [R]. Atlanta,US : 20th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference , 2014 .

GIRET J , SENGISSEN A , MOREAU S , et al . Noise source analysis of a rod⁃airfoil configuration using unstructured large⁃eddy simulation [J]. AIAA Journal , 2015 , 53 （ 4 ）: 1062 ⁃ 1077 .

CARAENI M , DAI Y , CARAENI D . Acoustic investigation of rod airfoil configuration with DES and FWH [R]. AIAA⁃2007⁃4106 ， 2007 .

GALDEANO S , BARRÉ S , RÉAU N . Noise radiated by a rod⁃airfoil configuration using DES and the Ffowcs⁃Williams & Hawkings' analogy [R]. Stockholm,Sweden : 16th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference , 2010 .

王勇 , 雷红胜 , 仝帆 , 等 . 不同翼型迎角下杆⁃翼相互作用噪声特性的实验研究 [R]. 广东深圳 : 第十一届全国流体力学学术会议， 2020 .

解克 , 李晓东 , 林大楷 . 圆柱/翼型干涉流场的试验研究 [J]. 飞机设计 , 2009 , 29 （ 4 ）: 6 ⁃ 12 .

XIE Ke , LI Xiaodong , LIN Dakai . An experimental investigation of the flow field of rod⁃airfoil interaction [J]. Aircraft Design , 2009 , 29 （ 4 ）: 6 ⁃ 12 . （in Chinese）

GIESLER J , SARRADJ E . Measurement of broadband noise generation on rod⁃airfoil⁃configurations [R]. AIAA⁃2009⁃3308 , 2009 .

刘兴强 , 黄文超 , 李红丽 , 等 . 圆柱⁃翼型干涉噪声特性研究 [J]. 科学技术与工程 , 2017 , 17 （ 9 ）: 278 ⁃ 283 .

LIU Xingqiang , HUANG Wenchao , LI Hongli , et al . The simulation for rod⁃airfoil interaction noise [J]. Science Technology and Engineering , 2017 , 17 （ 9 ）: 278 ⁃ 283 . （in Chinese）

LI Yong , WANG Xunnian , CHEN Zhengwu , et al . Experimental study of vortex⁃structure interaction noise radiated from rod⁃airfoil configurations [J]. Journal of Fluids and Structures , 2014 , 51 : 313 ⁃ 325 .

SILLER H A , JACOB M C , MICHEL U . Flow and noise modification by suction and blowing on a rod⁃airfoil configuration [R]. AIAA⁃2005⁃3029 , 2005 .

SIOZOS⁃ROUSOULIS L , GHORBANIASL G , LACOR C . Noise control by a rotating rod in a rod⁃airfoil configuration [R]. AIAA⁃ 2015⁃2826 2015.

CHEN Weijie , WANG Xunnian , QIAO Weiyang , et al . Rod⁃airfoil interaction noise reduction using leading edge serrations [R]. AIAA⁃2015⁃3264 , 2015 .

CHEN Weijie , QIAO Weiyang , TONG Fan , et al . Experimental investigation of wavy leading edges on rod⁃aerofoil interaction noise [J]. Journal of Sound and Vibration , 2018 , 422 : 409 ⁃ 431 .

ROGER M , SCHRAM C , DE SANTANA L . Reduction of airfoil turbulence⁃impingement noise by means of leading⁃edge serrations and/or porous materials [R]. AIAA⁃2013⁃2108 , 2013 .

王勇 , 郝南松 , 耿子海 , 等 . 基于时间解析PIV的圆柱绕流尾迹特性研究 [J]. 实验流体力学 , 2018 , 32 （ 1 ）: 64 ⁃ 70 .

WANG Yong , HAO Nansong , GENG Zihai , et al . Measurements of circular cylinder's wake using time⁃resolved PIV [J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics , 2018 , 32 （ 1 ）: 64 ⁃ 70 . （in Chinese）

LIU Y , DOWLING A P , SHIN H C , et al . Experimental study of surface roughness noise [R]. AIAA⁃2007⁃3449 , 2007 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

模化设计对离心压气机气动噪声的影响

悬停状态剪刀式尾桨气动/噪声特性优化分析

旋转涡轮叶片前缘热色液晶测温技术研究

涡轮叶片前缘对冲孔排气膜冷却特性的数值研究

后视镜罩边缘结构对流场和气动噪声的影响