CN112623196A - 一种空腔噪声控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞机噪声控制领域，具体涉及一种空腔噪声控制控制方法。本发明提供一种空腔噪声控制控制方法，在空腔的前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的任意一个或多个部位设置吹气装置；通过吹气装置向空腔来流或空腔内部吹入气体，以扰动空腔内的气流，降低空腔内部噪声。
Description
技术领域
本发明属于飞机噪声控制领域，具体涉及一种空腔噪声控制控制方法。
背景技术
空腔结构是飞机常见结构，例如起落架舱、缝翼/襟翼舱、设备舱和弹舱等。在飞机起降过程和飞行过程中，当舱门打开时，空腔暴露于气流中，空腔前部的来流剪切层与空腔内部气流相互作用，有可能产生自激振荡，产生强噪声。一方面强噪声会影响机场周围的环境，造成噪声污染；另一方面，强烈空腔噪声将导致空腔内部结构损坏、设备失灵或误操作，严重时会危及飞行安全。
当前常见的空腔噪声控制装置是在空腔前缘安装扰流装置，如斜板装置、平板装置、锯齿装置、圆柱装置、穿孔板装置等。这些装置对空腔噪声具有抑制效果，但是这些装置与来流速度有密切关系。目前也有空腔前缘安装射流抑制空腔噪声的装置，但是射流装置不能按照特定规律调节流量，适用性低。
发明内容
本发明提供一种空腔噪声控制控制方法，在空腔的前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的任意一个或多个部位设置吹气装置；通过吹气装置向空腔来流或空腔内部吹入气体，以扰动空腔内的气流，降低空腔内部噪声。
本发明的技术方案：一种空腔噪声控制控制方法，所述控制方法为在空腔的前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的任意一个或多个部位设置吹气装置；通过吹气装置向空腔来流或空腔内部吹入气体，以扰动空腔内的气流；所述空腔1为一侧开口的腔体结构。
进一步地，在空腔的前缘设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置引入的气流方向与空腔来流方向不平行。
进一步地，在空腔的前壁设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的前部向空腔内部吹气。
进一步地，在空腔的侧壁设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的侧方向空腔内部吹气。
进一步地，在空腔的底部设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的底部向空腔内部吹气。
进一步地，在空腔的底部设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的后部向空腔内部吹气。
进一步地，吹气装置包括相互连通的吹气管道2和气源装置3，吹气管道2安装于空腔的前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的任意一个或多个部位。
进一步地，通过调节吹气管道2和气源装置3流量，按照连续脉冲、半正弦波的变化规律或恒定流量的变化规律吹气。
本发明的技术效果：本发明根据空腔噪声产生机理，在空腔前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的适当位置设置吹气出口，由气源装置按照一定的规律供气，可以降低空腔内部噪声。本发明所涉及的用于空腔噪声控制空腔前缘吹气控制方法构型简单，易于加工；所使用的空腔噪声控制方法有效，可以显著降低空腔噪声。
附图说明
图1为前缘吹气装置示意图；
图2为前壁吹气装置示意图；
图3为底部吹气装置示意图；
图4为后壁吹气装置示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例，结合图1所示，提供一种利用吹气装置进行空腔噪声控制的空腔1前缘吹气控制方法，用于降低空腔内部噪声。
其中，吹气装置包括吹气管道2和气源装置3。吹气管道2的出口位于空腔1前缘前方适当位置，气源装置3布置在空腔前部下方的位置.吹气管道2出口最少为1个，也可以有多个。吹气管道2出口沿空腔1宽度方向布置。气源装置3可以使用不同密度或者温度的气体。
调节吹气管道2和气源装置3的流量，可以改变空腔1前缘剪切层高度，并改变前缘流动分离程度。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照连续脉冲的变化规律吹气，可以连续改变空腔1前缘剪切层高度和前缘流动分离程度，并对来流边界层增加连续脉冲形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照半正弦波变化规律吹气，可以连续改变空腔1前缘剪切层高度，并改变前缘流动分离程度，并对来流边界层增加半正弦波形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，吹气管道2和气源装置3以恒定流量吹气，可以改变空腔1前缘剪切层，并改变前缘流动分离程度，有利于降低空腔1的噪声。
本实施例的噪声控制机理：在空腔流动过程中，来流边界层在空腔前端处分离，其中不稳定剪切层与空腔后壁撞击，产生扰动波，再以空气动力学或者声学的方式反馈到空腔前端，对来流边界层形成进一步的耦合作用，当满足特定条件就形成自激振荡，产生强噪声。本发明根据空腔噪声产生机理，在空腔前缘适当位置设置吹气出口，由气源装置按照一定的规律供气，可以抬高来流剪切层，减少剪切层与空腔后壁的撞击作用，因此可以降低空腔内部噪声。本发明所涉及的用于空腔噪声控制前缘吹气控制方法构型简单，易于加工；所使用的空腔噪声控制方法有效，可以显著降低空腔噪声。
实施例2
本实施例，结合图2所示，提供另一种利用吹气装置进行空腔噪声控制的空腔1前壁吹气控制方法，用于降低空腔内部噪声。
其中，吹气装置包括吹气管道2和气源装置3。吹气管道2的出口位于空腔1前端壁板适当位置，气源装置3布置在空腔前部下方的位置。吹气管道2出口最少1个，也可以有多个。吹气管道2出口沿空腔1宽度方向对称布置；或者按照空腔1深度方向排列。气源装置3可以使用不同密度或者温度的气体。
调节吹气管道2和气源装置3的流量，可以改变空腔1内部从后壁反馈的流动，并改变空腔内部流场。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照连续脉冲的变化规律吹气，可以连续改变空腔1内部从后壁反馈的流动，并对内部流动增加连续脉冲形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照半正弦波变化规律吹气，可以连续改变空腔1内部从后壁反馈的流动，并对内部流动增加半正弦波形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，吹气管道2和气源装置3以恒定流量吹气，可以连续改变空腔1内部从后壁反馈的流动，有利于降低空腔1的噪声。
本实施例的噪声控制机理：在空腔流动过程中，来流边界层在空腔前端处分离，其中不稳定剪切层与空腔后壁撞击，产生扰动波，再以空气动力学或者声学的方式反馈到空腔前端，对来流边界层形成进一步的耦合作用，当满足特定条件就形成自激振荡，产生强噪声。本发明根据空腔噪声产生机理，在空腔前端壁板适当位置设置吹气出口，由气源装置按照一定的规律供气，减小从空腔后壁的反馈流动，并影响空腔内部流场，因此可以降低空腔内部噪声。
实施例3
本实施例，结合图3所示，提供另一种利用吹气装置进行空腔噪声控制的空腔1底部吹气控制方法，用于降低空腔内部噪声。
其中，吹气装置包括吹气管道2和气源装置3。吹气管道2的出口位于空腔1底部壁板适当位置，气源装置3布置在空腔下方的位置。吹气管道2出口最少1个，也可以有多个。吹气管道2出口沿空腔1宽度方向对称布置；或者按照空腔1长度方向排列。气源装置3可以使用不同密度或者温度的气体。
调节吹气管道2和气源装置3的流量，一方面减小空腔1内部涡流，另一方面减小从空腔1后壁的反馈流动，并影响空腔内部流场，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照连续脉冲的变化规律吹气，一方面可以连续改变空腔1内部的涡流，另一方面减小从空腔1后壁的反馈流动，并对内部流动增加连续脉冲形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照半正弦波变化规律吹气，一方面可以连续改变空腔1内部的涡流，另一方面减小从空腔1后壁的反馈流动，并对内部流动增加半正弦波形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，吹气管道2和气源装置3以恒定流量吹气，一方面可以连续改变空腔1内部的涡流，另一方面减小从空腔1后壁的反馈流动，有利于降低空腔1的噪声。
本实施例的噪声控制机理：在空腔流动过程中，来流边界层在空腔前端处分离，其中不稳定剪切层与空腔后壁撞击，产生扰动波，再以空气动力学或者声学的方式反馈到空腔前端，对来流边界层形成进一步的耦合作用，当满足特定条件就形成自激振荡，产生强噪声。本发明根据空腔噪声产生机理，在空腔底部适当位置设置吹气出口，由气源装置按照一定的规律供气，一方面减小空腔内部涡流，另一方面减小从空腔后壁的反馈流动，并影响空腔内部流场，因此可以降低空腔内部噪声。
实施例4
本实施例，结合图4所示，提供另一种利用吹气装置进行空腔噪声控制的空腔1后壁吹气控制方法，用于降低空腔内部噪声。
其中，吹气装置包括吹气管道2和气源装置3。吹气管道2的出口位于空腔1后部壁板适当位置，气源装置3布置在空腔后方的位置。吹气管道2出口最少1个，也可以有多个。吹气管道2出口沿空腔1宽度方向对称布置；或者按照空腔1深度方向排列。气源装置3可以使用不同密度或者温度的气体。
调节吹气管道2和气源装置3的流量，一方面减小前缘分离流动对空腔1后壁的冲击作用，另一方面减小空腔1内部涡流，并影响空腔1内部流场，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照连续脉冲的变化规律吹气，一方面减小前缘分离流动对空腔1后壁的冲击作用，另一方面减小空腔1内部涡流，并对内部流动增加连续脉冲形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，调节吹气管道2和气源装置3流量，按照半正弦波变化规律吹气，一方面减小前缘分离流动对空腔1后壁的冲击作用，另一方面减小空腔1内部涡流，并对内部流动增加半正弦波形式的扰动，有利于降低空腔1噪声。
作为本实施例的优先实施方式之一，吹气管道2和气源装置3以恒定流量吹气，一方面可以连续减小前缘分离流动对空腔1后壁的冲击作用，另一方面减小空腔1内部涡流，并影响空腔1内部流场，有利于降低空腔1噪声。
本实施例的噪声控制机理：在空腔流动过程中，来流边界层在空腔前端处分离，其中不稳定剪切层与空腔后壁撞击，产生扰动波，再以空气动力学或者声学的方式反馈到空腔前端，对来流边界层形成进一步的耦合作用，当满足特定条件就形成自激振荡，产生强噪声。本发明根据空腔噪声产生机理，在空腔后壁适当位置设置吹气出口，由气源装置按照一定的规律供气，一方面减小前缘分离流动对空腔后壁的冲击作用，另一方面减小空腔内部涡流，并影响空腔内部流场，因此可以降低空腔内部噪声。
Claims (8)
1.一种空腔噪声控制控制方法，其特征在于，所述控制方法为在空腔的前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的任意一个或多个部位设置吹气装置；通过吹气装置向空腔来流或空腔内部吹入气体，以扰动空腔内的气流；所述空腔(1)为一侧开口的腔体结构。
2.根据权利要求1所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，在空腔的前缘设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置引入的气流方向与空腔来流方向不平行。
3.根据权利要求2所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，在空腔的前壁设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的前部向空腔内部吹气。
4.根据权利要求2所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，在空腔的侧壁设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的侧方向空腔内部吹气。
5.根据权利要求2所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，在空腔的底部设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的底部向空腔内部吹气。
6.根据权利要求2所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，在空腔的底部设置一个或多个吹气装置，通过吹气装置从空腔的后部向空腔内部吹气。
7.根据权利要求1所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，吹气装置包括相互连通的吹气管道(2)和气源装置(3)，吹气管道(2)安装于空腔的前缘、前壁、侧壁、后壁或底部中的任意一个或多个部位。
8.根据权利要求7所述的空腔噪声控制控制方法，其特征在于，通过调节吹气管道(2)和气源装置(3)流量，按照连续脉冲、半正弦波的变化规律或恒定流量的变化规律吹气。
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