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韩啸: 作品数：12 被引量：39H指数：3; 供职机构：西北工业大学航空学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>

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基于SNGR方法研究增升装置缝翼噪声的抑制效果被引量：2: 2018年; 耦合湍流速度生成模型与声传播方程,形成了一套具备模拟声源在非均匀流场中传播的CAA混合预测方法,即SNGR方法。针对SNGR方法的可靠性验证,选用了30P30N标模的缝翼噪声传播算例,对比分析缝翼后缘某监测点的声压频谱曲线及辐射噪声指向性云图,其计算结果与参考文献结果吻合度较好。在此基础上,设计了几种不同几何形状的缝翼构型,研究其对气动噪声的抑制效果。采用SNGR方法对比分析了各构型的声压分布云图、噪声指向性云图,并通过LES/FWH方法对噪声抑制效果进行了验证分析,结果表明:通过延长前缘缝翼长度可有效增强剪切层的稳定性,降低剪切层与缝翼背风区壁面碰撞的强度,从而达到抑制噪声的效果;SNGR方法能有效应用到二维增升装置的噪声预测及抑制问题中。; 余培汛潘凯白俊强韩啸; 关键词：气动噪声剪切层

基于SNGR方法的二维增升装置噪声数值模拟: 2017年; 在大型客机起飞着陆阶段,增升装置噪声成为主要的机体噪声。由于增升装置特殊的气动外形及其与空气相互作用所形成的复杂流场结构,致使其噪声难以预测。除了试验和理论计算方法,数值模拟方法成为研究气动噪声的重要手段。依据随机噪声生成与传播(SNGR)方法的思路,先求解RANS方程得到时均流场解;然后运用随机模型构造声源项;最后采用高精度、低色散的时空格式离散求解非定常声扰动方程。基于SNGR方法建立的声场预测程序对二维增升装置30P30N的声场传播过程进行了模拟,分析了监测点的声压级频谱特性,实现了对声场的快速预测,为二维増升装置的气动、噪声一体化设计奠定了基础。; 周旺仪白俊强余培汛韩啸; 关键词：计算气动声学

一种可用于机翼优化设计中的气动噪声预测模型被引量：1: 2014年; 发展了一种可用于翼型/机翼外形设计中的气动噪声快速预测方法。相较于传统的半经验噪声预测方法,该方法以两方程非线性k-ε湍流模型模化雷诺应力的雷诺平均方程为背景,考虑了升力系数、三维流动效应以及机翼几何参数等因素对后缘噪声的影响。而相对于直接数值模拟或声类比拟方法,该方法虽不能准确预测噪声强度,但其计算量小,能给出不同翼型/机翼的相对总声压级,以及总声压级随升力系数的变化情况,易于应用于翼型/机翼气动外形优化设计中。通过计算分析二维NACA0012翼型几何参数或来流状态的改变所带来的气动噪声差异,与ANOPP软件及Brooks等计算结果进行对比,验证了该模型的可靠性。最后,计算分析二维、三维翼型/机翼气动噪声,凸显该方法在翼型/机翼气动外形优化设计中的应用价值。; 余培汛白俊强郭博智韩啸韩珊珊; 关键词：噪声模型优化设计声压级

POD-Kriging降阶方法在串联双圆柱流场预测中的应用被引量：3: 2018年; 串联双圆柱是研究起落架噪声机理以及不同部件之间流动相互作用的经典算例,而距径比(圆柱柱心间距与直径的比值)是该构型非常重要的参数,随着距径比的改变,流场形态会发生明显变化。为更清晰地分析串联双圆柱流场的非定常效应和流场形态随距径比的变化规律,采用本征正交分解方法(POD)提取流场降阶基模态,再通过Kriging模型插值出待求的各模态投影系数,分别对串联双圆柱定参数非定常流场和变距径比时均流场建立降阶模型,为保证样本精度,快照数据的采集采用基于SST湍流模型的尺度自适应模型(SAS)。通过降阶模型预测的圆柱流场与数值计算及实验数据的对比,证明了模型的精度与效率,然后利用建立的降阶基总结了时均流场随距径比大小的变化规律。; 王晨白俊强Jan S Hesthaven邱亚松乔磊韩啸; 关键词：KRIGING 本征正交分解尺度自适应

尺度适应模型用于模拟射流流量对空腔压力脉动的抑制被引量：4: 2015年; 空腔气动噪声的抑制对武器舱声学相关难题的解决具有重要意义。采用两方程尺度适应模型的计算流体力学方法对空腔标模进行模拟,通过与国外学者及风洞试验数据的对比,验证了该计算方法的可靠性。基于此,对比分析了不同射流量的射流方式对空腔时均变量,湍动能、压力脉动均方根、声源分布及压力脉动的频域特性的影响,分析可得:射流方式通过改变剪切层的形态来达到影响空腔中的流场形态及压力脉动均方根分布,其中射流构型4(Spout4)能有效降低整个空腔的压力脉动均方根。结果表明:不同射流量对腔内压力脉动及远场噪声的抑制效果不同,且射流量的大小与其抑制效果并不成正比关系。; 余培汛白俊强郭博智韩啸韩珊珊; 关键词：压力脉动空腔气动噪声

基于Hanson噪声模型的螺旋桨气动与噪声优化设计被引量：3: 2020年; 针对螺旋桨气动与噪声多目标优化设计问题,采用基于非均匀有理B样条的自由曲面变形方法对全桨叶进行三维几何变形。为节省优化计算成本,将RANS方法和Hanson模型相结合预测纯音噪声,其预测精度与耦合URANS方法的FW-H方程相当。在此基础上,采用Kriging代理模型与非支配关系排序遗传算法进行优化搜索,建立了螺旋桨气动与噪声多目标优化设计框架。采用该框架对某民航客机螺旋桨进行优化设计,优化以叶片不同展向站位的翼型扭转角和弦长作为设计变量。相比基础桨叶,在功率不增加的情形下,巡航构型风洞试验状态的轴向监测点噪声值最大下降约0.25 dB,在功率略有增加的情形下,噪声降低约1 dB。; 宋翔余培汛白俊强韩啸彭嘉辉

快速随机粒子网格法的气动噪声预测方法被引量：2: 2018年; 耦合随机湍流速度生成模型与线化欧拉方程技术,形成了一套具备模拟噪声在非均匀流场中传播能力的气动噪声混合预测方法。该混合方法的随机湍流速度生成模型采用了快速随机粒子网格法,为声传播模拟提供了可靠的源项。而噪声的传播计算选用线化欧拉方程,其空间离散采用9点5阶的色散保持关系格式,时间推进选用了高精度大时间步长的6级4阶龙格库塔格式,远场边界应用了无分裂形式的理想匹配层边界条件。首先,选用高斯脉冲传播算例对线化欧拉方程的时空离散格式、远场无反射边界条件进行了验证分析。然后,计算分析各向同性湍流的空间相关性验证湍流速度生成模型的可靠性。最后,基于已搭建的气动噪声混合预测方法进行了30P30N三段翼缝翼噪声的计算分析。计算分析可知：监测点处功率谱密度曲线、噪声指向性等计算结果与参考文献结果取得了较好的一致性。数值计算结果表明所建立的气动噪声混合预测方法能有效预测二维复杂构型的气动噪声问题。; 余培汛潘凯白俊强韩啸; 关键词：噪声预测气动噪声网格法

射流对空腔噪声抑制效果研究被引量：6: 2014年; 高速空腔流动的流场结构非常复杂,在一定条件下存在严重的压力、速度等脉动,诱发强烈的噪声,声压级可达到170dB,对腔内的导弹及其自身结构安全构成很大的威胁。应用基于两方程剪切应力(SST)的尺度自适应(SAS)分离流模型的CFD技术和气动声学频域理论(FW-H积分方程),模拟了射流对二维M219空腔(长深比L/D=5)内气动噪声变化情况,研究了空腔流动特性、流场结构及发声机理。在此基础上,首先对比分析了不同射流位置对空腔噪声的抑制情况,以此确定一个工程上可实现的射流位置;然后,对比分析了不同射流状态(不同的射流流量、温度)对空腔噪声的抑制情况。由此可知,跨音速(Ma=0.85)条件下,采用不同的射流状态对空腔噪声具有不同的抑制效果,其中随着射流量及射流温度的增大,噪声抑制效果更加明显。; 余培汛白俊强郭博智韩啸; 关键词：射流气动噪声

襟翼侧缘噪声机理及修型降噪设计被引量：2: 2019年; 襟翼侧缘噪声是飞机起降阶段机体噪声的重要噪声源。采用极大涡模拟对襟翼侧缘非定常流场进行数值模拟,分析其噪声产生机理.基于此,提出了两种襟翼侧缘修型方式,应用虚拟渗透面的Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声比拟方法将修型构型的远场噪声频谱特性和指向性与基准构型对比分析,研究其降噪效果。通过流场和声场的数值模拟表明,襟翼侧缘噪声属于宽频噪声。不同的襟翼侧缘形状改变了流场形态、侧缘涡结构以及涡系的发展过程,进而对声源分布和远场噪声特性产生影响。结果表明:在给定的5°计算迎角下,两种襟翼侧缘修型方式在保证增升装置的原有升阻气动特性的前提下,能达到减小全场总声压级1~2 dB的降噪效果。; 韩啸周旺仪白俊强余培汛李艺宋翔; 关键词：剪切层增升装置降噪设计声压级噪声机理

剪切层形态对开式空腔气动噪声的抑制被引量：16: 2015年; 如何抑制开式空腔内的气动噪声是航空研究领域的一个研究热点。采用非线性扰动方程和基于雷诺平均NS方程的湍流人工重构方法对空腔标模进行数值模拟,通过与风洞试验数据的对比,验证了该计算方法的可靠性。基于此,在空腔前缘上方采用不同几何形状的栅板措施,以此来改变空腔前缘的剪切层形态,对比分析其对空腔湍动能、速度型、声源、声压级分布及压力脉动频谱特性的影响,分析可得:仅改变剪切层的方向和强度并不能降低空腔中的声源强度,还需通过改变剪切层的稳定性来影响空腔中声源的分布及强弱,这样才能有效降低流激振荡效果。研究结果表明:采用被动控制措施改变剪切层形态能有效抑制空腔中的气动噪声,其具备一定的工程应用价值。; 余培汛白俊强郭博智韩啸韩珊珊; 关键词：气动噪声数值模拟剪切层

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