【摘 要】
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起落架噪声是机身噪声的最重要来源之一。为了解决这一问题,国内外的学者开展了大量的理论和实验研究。由于起落架的结构外形可简化为两根非平行的圆柱,因而研究人员将圆柱绕
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起落架噪声是机身噪声的最重要来源之一。为了解决这一问题,国内外的学者开展了大量的理论和实验研究。由于起落架的结构外形可简化为两根非平行的圆柱,因而研究人员将圆柱绕流的理论研究及流动控制的成果应用于飞机起落架噪声的形成机理及抑制技术的研发当中。但是目前有关非平行串列圆柱的研究还比较少,可供参考的理论、技术非常有限。本课题的开展将进一步探究起落架噪声的形成机理,并提供一种能够有效抑制其噪声的控制技术方案。本课题通过风洞实验系统研究了非平行圆柱气动噪声的形成机理,并使用螺旋线作为被动抑制噪声的装置。实验在雷诺数为4.3×104的条件下进行。利用热线风速仪测量了柱体间隙和尾流区的扰流特性,同时通过尾流区的麦克风传感器测量了非平行圆柱产生的气动噪声。另一方面利用流动可视化实验,直观地比较了间距比（L/D）和螺旋线的螺距（λ/D）对圆柱周围流场的影响。最后根据PIV测量获得的定量数据,如均方根速度,湍动能和雷诺应力等对非平行串列双圆柱气动噪声的形成给出了详细的机理解释。实验结果表明串列非平行圆柱的气动噪声是上游圆柱的流动分离/漩涡脱落和剪切层在下游圆柱附着共同作用的结果。螺旋线可以改变柱体间隙区流动的方向,使大尺度流动结构破碎形成小尺度的结构,并减弱了上游圆柱剪切层在下游圆柱表面附着时的“撞击”强度。通过在圆柱体表面布置螺旋线,可以在较小的间距比下显著地抑制噪音的声压级。最佳的噪声控制条件为d/D=0.05（d为螺旋线直径）且λ/D=1.0时,在L/D=2.03获得最大的降噪效果ΔSPLmax=11 dB。最佳的螺旋线数目N随螺距而变化,λ/D ≤ 1.0时N=1.0最佳,λ/D ≥ 1.0时N=2.0最佳。最佳的螺旋线缠绕方式为U(RLD（R）（U代表上游圆柱,D代表下游圆柱,L表示左旋螺旋线,R表示右旋螺旋线）,此时在L/D=2.03处获得最大的降噪效果ΔSPLmax=12 dB.
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