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随着商用航空发动机推力的不断增加,大涵道比涡扇发动机的风扇噪声在飞机起飞/降落过程中也越来越大,如何降低风扇噪声是商用客机取得适航认证必须考虑的问题。动静干涉噪声是风扇噪声的主要组成部分,降低风扇噪声通常采用技术手段有匹配动静叶片数、铺设管道声衬、采用弯掠动叶和增加动静间隙等。在满足前两种方法的基础上,改变动静叶片的几何结构和相对位置成为当前主要的降噪方法。增加动静叶片排间隙能够有效的降低动静干涉噪声,但会导致发动机短舱尺寸的增加进而降低发动机的推重比。本文在不增加动静间隙的基础上,通过后置静叶的周向倾斜,调节动静级间非定常脉动力的径向相位适配来降低动静干涉噪声。本文以1.5级轴流压气机为对象,针对后置静叶周向倾斜对动静叶片干涉引起的非定常流动和气动噪声进行了系统地研究。通过实验测量、数值模拟以及噪声预测等手段,获得了静叶倾角对压气机内部流场特性以及气动声学特性的影响,讨论了静叶倾斜的降噪机理,重点关注了静叶倾角对动叶尾迹的调相作用,发展了基于管道声学模态的动静干涉噪声预测方法。本文主要内容包括:1.设计搭建了1.5级轴流压气机气动-声学性能试验台,测量了-25°、0°、25°静叶周向倾角对压气机气动性能的影响,获得了压气机装置在这三种代表性静叶倾角时的空气动力学特性曲线。采用动态压力传感器以及旋转机匣的方式,对管道声学模态进行了测量,捕获了一阶谐波下静动干涉的模态。2.针对1.5级和单级压气机模型,采用数值计算的方法对具有不同静叶倾角的压气机内部流动开展了非定常研究,并通过性能曲线和动态压力传感器的测量结果验证了数值计算的准确性。通过对非定常数值计算结果分析,揭示了动叶尾迹在静叶通道内的发展过程以及对静叶表面附面层流动的影响,深入分析了静叶倾角对动静级间动叶尾迹径向相位分布的影响,同时对静叶表面的扰动系数以及静叶受到的非定常力及其相位进行了深入探讨,认识了静叶倾角对压气机动静干涉表面声源的影响。研究发现:正倾斜静叶能够有效的拉长动静级间动叶尾迹的径向分布,增加了动叶尾迹扫过静叶前缘的时间,从而降低静叶表面的非定常力。3.测量了压气机动静交界面以及进口位置的噪声分布,具体分析了静叶倾角对于进口位置噪声分布指向性的影响,讨论了静叶倾角对动静叶片干涉离散单音噪声、宽频噪声以及单音噪声占比的影响。研究发现:通过倾斜静叶能够有效的控制动静干涉单音噪声,正倾斜静叶的降噪效果要优于反倾,且倾斜角度应大于10°以获取较好的降噪效果。4.结合波动方程、管道格林函数和环形管道的Helmholtz方程等,推导了适用于动静干涉的管道声模态预测计算公式,同时对叶片的三维造型进行了简化,建立了基于数值计算后续噪声预测的理论模型。通过计算模型对试验台的管道声学模态截止状态进行了详细的研究,具体分析了静动叶片干涉和动静叶片干涉模态的截止情况,并且根据非定常数值计算得到了静叶表面的非定常力分布,对试验台的前传和后传噪声进行了预测。根据预测的模态声功率结果得到结论:正倾斜静叶可以有效的降低动静干涉声功率,正倾斜的降噪效果要优于反倾。