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机翼后缘测量

机翼后缘(TE)噪声是机翼自噪声的主要组成部分。这种现象在航空、风力涡轮机、涡轮机械等领域的噪声产生中起着重要作用。

TE声音有助于提升表面襟翼、旋转机器和某些湍流喷嘴流产生的噪音。

当湍流边界层涡流对流通过大型(相对于声波波长)物体的后缘时,其气动声源特性会受到后缘的影响。这种散射机制向远场产生强烈的宽带辐射。如果存在相干涡流脱落,通常与钝后缘机翼和/或大迎角相关,则也存在音调或窄带噪声。

几十年来,TE产生噪声的机理一直是研究的热点。通过测量和数学建模解决了这一问题,这使得分析模型能够预测TE噪声。这些模型通过湍流和边界层的特性预测噪声,这些特性主要根据上游几何和流动条件计算。这些模型的主要输入参数示例包括表面压力波动、湍流长度尺度、对流速度和边界层位移厚度。

基于目前的模型,已经进行了多次尝试,通过修改表面的流动或改变几何结构来降低噪声。这些问题已经通过在消声室中的测量和使用计算方法来解决,这两种方法都受到自身约束的限制。捕获散射噪声的低频分量并不容易,这通常是因为消声风洞中的背景射流噪声以及消声室的有限尺寸。此外,由于TE噪声的宽带特性,有必要解决广泛频率范围内的压力波动,这会给流体流动求解器带来不可避免的困难。因此,通常很难准确描述TE噪声的确切分辨率。

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