浅析开式叶轮气动噪声信号离析方法和运用

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1、6FLUIDMACHINERYVo1．41，No．11，2013文章编号：1005—0329(2013)11—0006—06开式叶轮气动噪声信号离析方法和运用万剑峰，杨爱玲，戴韧(I．上海理工大学，上海200093；2．河南理工大学，河南焦作454009)摘要：比较了同工况下开式叶轮气动噪声声压信号的测量结果，发现不论是在时域还是在频域上都存在较大的浮动。若采用旋转机械常用的时域同步平均法处理噪声信号，不仅需要另外安装锁相装置，还会过滤了宽频噪声信号以及使得其它非谐频信号的幅值失真。为了离析出稳定且正确的开式叶轮气动噪声信号，本文提出了一种无须安装锁

2、相装置同时又能解决上述问题的信号处理方法，并从理论和实际运用中验证此方法的可行性。进一步分析了开式叶轮气动噪声尖峰间距特征和叶片固有频率对噪声幅值的影响。为了避免物理设备的误差，本文提出用尖峰区域下的占空比来区分旋转噪声和宽频噪声，在此基础上，计算了旋转噪声的能量在气动噪声中所占的比例和在频域下旋转噪声的能量分布。关键字：开式叶轮；信号离析；气动噪声；时域同步平均法；旋转噪声中图分类号：TH4；TB533．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．ssn．1005—0329．2013．11．002ApplicationandMethodonSepa

3、rationofOpenRotorAerodynamicNoiseWANJian—feng，YANGAi．1ing‘，DAIRen(1．UniveristyofSHANGHAIforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454009，China)Abstract：Incomparisonwithmeasurementresultsofopenrotorsoundpressuresign，whetherinfrequencydomain

4、orintimedomain，thereismuchfluctuationinthoseresults．Ifbythemethodoftimesynchronousaveraging，notonlylockingphaseequip-meritwillbefixedaddinally，butalsobroadbandnoisesigncanbefilteredandthesignofharmonicfrequencyexcepttimesrotatingfrequencywillbeofdistortion．Inordertoextractste~y

5、andtruesignfromrotoraerodynamicnoise，thispaperintroducesasimpleandpracticalmethodwithoutlockingphaseequipment，whichcansolveabovementionedproblems．Thenthemethodisprovedtobetrueintheoryandapplicationanalyses．What’Smore，thefollowingproblemsareanalyzedinthispaper：adistancebetweenpe

6、eksofnoisekeepingasomevalueandhowtoeffectnoiseamplitudebybladenaturalfrequency．Toavoidphysicalequipmenterror，rotatingnoiseisabletobedistinguishedfrombroadbandbycomputingdutyratio．Onthebasis，thosearecomputed：aen-ergyratioofrotatingnoisetobroadbandnoiseandenergydistributionrulewi

7、thnoisebladepassingfrequencydomain．Keywords：openrotor；signseparation；aerodynamicnoise；timesynchronousaveragemethod；rotatingnoise1前言体械气动噪声理论发展脉络清晰并完整，但是有关开式叶轮的气动噪声的降噪效果一直不是很满开式叶轮在国民经济中已广泛使用，如冷却意。塔内的冷却风扇，以及小型私人飞机螺旋桨。研对开式叶轮气动噪声的研究有多方面且在不究开式叶轮气动噪声有助于了解旋转机械气动噪断变化，在早期主要把开式叶轮作为简化的物理声的

8、机理和降低以上设备的的气动噪声，虽然流模型，建立不同类型的旋转机械的噪声预测模收稿日期：2013—04—18