航空发动机噪声源分析及喷流噪声抑制技术研究

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1、硕士学位论文航空发动机噪声源分析及喷流噪声抑制技术研究研究生姓名：王德广导师姓名：祝世兴教授2015年6月10日分类号：TK4密级：公开UDC：621学号：1212051中国民航大学硕士学位论文航空发动机噪声源分析及喷流噪声抑制技术研究研究生姓名：王德广导师姓名：祝世兴教授申请学位类别：工程硕士学科专业名称：航空工程领域所在院系：中欧航空工程师学院论文答辩日期：2014.12.282015年6月10日AeroenginenoisesourceanalysisandResearchofsuppressionofjetnoiseA

2、DissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYWANGDeguangSupervisedbyProf.ZHUShixingSino-EuropeanInstituteofAviationEngineeringCivilAviationUniversityofChinaJune2015摘要噪声是现代大型民用客机设计的关键指标之一，民航飞机噪声的主要来源包括机体噪声和发动机噪声，随着现代大涵道比

3、发动机飞机的发展，发动机的噪声水平已经有了明显的降低，但仍然是大型民用飞机的主要噪声源之一。随着世界航空对航空发动机的噪声要求的日益严格，对于大涵道比涡扇发动机的噪声控制变的尤为重要。因此，针对航空涡扇发动机，本文开展了噪声源分析和喷流噪声抑制技术的研究。在噪声源分析方面，分析了发动机不同部位的噪声源（包括叶轮机机噪声、燃烧噪声和喷流噪声），首先对发动机叶轮机噪声进行分析，了解了风扇噪声的产生机理以及产生的噪声类型，分清风扇噪声中的主要次要噪声；其次对发动机燃烧室噪声进行分析，由于航空发动机燃烧室噪声的复杂性，本文主要分析了燃

4、烧室噪声产生的机理以及燃烧室噪声的影响因素；最后对发动机的喷流噪声的机理及特性进行了介绍。在噪声抑制方面，针对上述噪声产生的机理及特性，分析了几种噪声抑制技术，首先，本文在现有文献的参考下，分析了四种叶轮机噪声的抑制技术，对噪声抑制方面均有良好的效果，并且对其中增加转静子距离噪声抑制技术通过Ansys软件进行建摸，通过速度云图和声功率云图得到，增加5mm的转静子距离，噪声可以降低大约4.2dB；其次由于航空发动机燃烧室环境条件苛刻以及国内外学者对燃烧室噪声抑制技术方面研究不多，本文针对发动机燃烧室噪声影响因素进行了分析，采用吸

5、声技术是燃烧室目前最有效的噪声抑制方法；最后，在喷流噪声抑制技术方面，本文选取了锯齿形喷管降噪技术，通过Ansys软件对一个发动机模型进行模拟计算，得出其喷流的温度、速度和噪声分布，并通过图像分析和对比，得出了锯齿型尾喷管大概能够降低喷流噪声4-5dB，证明了锯齿形喷管喷流噪声抑制技术的可行性，在此基础上，本文研究了锯齿形喷管齿数对喷流噪声抑制效果的影响，得出了优化齿轮数的结果。关键词：涡扇发动机，噪声，抑制技术AbstractNoiseisoneofthekeyindicatorsofthemoderndesignoflar

6、gecivilaircraft,themainsourcesofnoiseincludecivilaircraftairframenoiseandenginenoise,withthedevelopmentofmodernhighbypassratioengineaircraft,thenoiseleveloftheenginehasbeensignificantlyreduced,butstilloneofthemajorsourcesofnoiseinlargecivilaircraft.Astheworld’srequi

7、rementsofaircraftenginenoisebecomeincreasinglystrict,thecontrolofhighbypassratioturbofanenginenoisebecomesparticularlyimportant.Therefore,forthetypicalturbofanengine,thispapercarriedoutAeroenginenoisesourceanalysisandResearchofsuppressionofjetnoise.Intermsofnoisesou

8、rces,weanalyzedthedifferentpartsoftheenginenoisesources(includingturbomachinerynoiseandcombustionnoiseandjetnoise).First,weanalyzedtheengi