蒼鷹翼尾緣結(jié)構(gòu)的單元仿生葉片降噪機(jī)理研究

劉小民 湯虎 王星 席光 高德康

摘要：利用逆向工程方法提取蒼鷹尾緣非光滑形態(tài)的降噪特征元素，由此建立了仿生葉片結(jié)構(gòu)模型；采用基于Smagorinsky亞格子應(yīng)力模型的大渦模擬，結(jié)合基于Lighthill聲類比的Fw-H方程，分別對仿生尾緣鋸齒葉片和標(biāo)準(zhǔn)葉片的流道模型進(jìn)行了三維流場及聲場的數(shù)值計(jì)算；通過分析仿生齒形結(jié)構(gòu)對葉尾跡流場的影響，研究了仿生尾緣齒形結(jié)構(gòu)的氣流噪聲控制機(jī)理．結(jié)果表明：仿生尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)葉片的總A計(jì)權(quán)聲壓級比標(biāo)準(zhǔn)葉片降低了9.8 dB；葉片尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)可以改變流場噪聲峰值的分布規(guī)律．從而降低了噪聲峰值，且大部分頻率范圍內(nèi)的氣動噪聲均有所降低：仿生尾緣鋸齒結(jié)構(gòu)可以改變各截面尾跡渦的脫落位置，從而增大了渦心之間的距離，抑制了脫落渦對尾跡流動的擾動，進(jìn)而減小了葉片表面的非定常壓力脈動和尾跡渦引起的氣動噪聲。