本书以南京航空航天大学旋翼飞行器气动噪声团队的研究成果为基础，融入国内外在此领域的最新研究成果，从流体力学和气动声学的基本理论出发，系统地介绍直升机气动噪声的分类、产生机理和控制手段。全书分为基础篇（第1-6章）和应用篇（第7-9章）两部分：基础篇重点介绍气动噪声相关的理论基础以及直升机各类噪声的产生机理和辐射特性等；应用篇主要介绍直升机气动噪声主源与噪声的预测方法、应用。
样章试读
目录
- 目录
基础篇
第1章 气动声学基础 3
1.1 流体基本控制方程 3
1.1.1 连续方程 4
1.1.2 动量方程 4
1.1.3 能量守恒方程 6
1.1.4 本构方程 7
1.2 Lighthill声学类比理论 8
1.2.1 波动方程推导 8
1.2.2 气动声源分类 10
1.3 FWH方程 13
1.3.1 FWH方程推导 13
1.3.2 FWH方程积分形式 15
1.4 声波叠加原理 16
1.5 多普勒效应 16
1.6 声学量的定义 18
1.6.1 基本声学量 18
1.6.2 声音类别 19
1.6.3 与听觉相关的声学量 20
1.7 大气吸声基本理论 21
1.8 航空器常用声学评价指标 23
1.8.1 计权声压级 23
1.8.2 感觉噪声级 24
1.8.3 经纯音修正的感觉噪声级 25
1.8.4 有效感觉噪声级 26
1.8.5 声暴露级 27
参考文献 28
第2章 旋转噪声和宽带噪声 29
2.1 直升机噪声概述 29
2.1.1 直升机噪声水平 29
2.1.2 外部噪声构成 31
2.1.3 旋翼噪声分类 32
2.2 噪声控制方程 32
2.3 悬停旋转噪声 33
2.3.1 厚度噪声 34
2.3.2 载荷噪声 38
2.3.3 非定常载荷噪声 41
2.3.4 设计参数影响分析 42
2.4 前飞旋转噪声 44
2.5 宽频噪声 46
2.5.1 旋翼自噪声 47
2.5.2 桨叶尾迹干扰噪声 47
2.5.3 湍流摄入噪声 49
参考文献 50
第3章 桨涡干扰噪声 51
3.1 引言 51
3.2 桨涡干扰形成 52
3.2.1 二维翼涡干扰 52
3.2.2 平行桨涡干扰 55
3.3 桨涡干扰敏感因素 57
3.3.1 涡强 57
3.3.2 干扰距离 58
3.3.3 涡核半径 59
3.3.4 斜干扰 60
3.4 旋翼桨涡干扰气动和噪声特性 62
3.4.1 桨涡干扰气动特性 62
3.4.2 桨涡干扰噪声特性 64
3.5 桨涡干扰噪声特征影响参数 67
3.5.1 桨盘迎角 67
3.5.2 前进比 70
3.5.3 升力系数 73
3.5.4 桨尖马赫数 75
参考文献 76
第4章 高速脉冲噪声 77
4.1 高速脉冲噪声特性 77
4.1.1 波形特征与离域化现象 77
4.1.2 悬停状态下的高速脉冲噪声 79
4.2 高速脉冲噪声形成机理 80
4.2.1 跨声速流场中的速度势方程 80
4.2.2 高速脉冲噪声的形成 82
4.3 高速脉冲噪声的理论预测 84
4.3.1 线性噪声 84
4.3.2 Kirchhoff方法 87
4.3.3 计入四极子项的FWH方程 88
4.3.4 可穿透面FWH方程 90
参考文献 91
第5章 尾桨气动噪声 92
5.1 引言 92
5.2 开放式尾桨 92
5.2.1 悬停状态气动特性 93
5.2.2 悬停状态噪声特性 94
5.2.3 前飞状态气动特性 97
5.2.4 前飞状态噪声特性 99
5.3 涵道式尾桨 102
5.4 尾桨运动和安装位置 104
5.4.1 旋转方向影响 105
5.4.2 安装位置影响 108
参考文献 111
第6章 噪声试验相似性准则 113
6.1 气动声学相似准则 113
6.2 旋翼噪声相似条件 115
6.2.1 控制方程无量纲 115
6.2.2 相似条件推导 116
6.3 外场飞行声学试验 118
6.3.1 直升机悬停噪声试验 118
6.3.2 直升机前飞噪声试验 119
6.4 模型旋翼声学试验 121
6.4.1 消声室试验 121
6.4.2 声学风洞试验 122
6.5 旋翼噪声相似性分析 123
6.5.1 高速脉冲噪声 124
6.5.2 桨涡干扰噪声 127
6.6 小结 130
参考文献 130
应用篇
第7章 噪声主、被动控制技术 133
7.1 不同飞行条件下的噪声特性 133
7.2 旋翼噪声被动控制技术 134
7.2.1 旋翼转速控制 134
7.2.2 非均布桨叶设计 136
7.2.3 桨叶气动外形设计 137
7.3 旋翼噪声主动控制技术 146
7.3.1 高阶谐波控制 147
7.3.2 单片桨叶控制 148
7.3.3 主动后缘小翼控制 150
7.3.4 主动负扭转旋翼 152
7.3.5 平面内噪声主动控制 153
7.4 反扭矩系统降噪技术 155
7.5 发动机系统降噪技术 157
7.5.1 活塞式发动机 157
7.5.2 涡轴式发动机 157
7.6 飞行噪声降噪技术 158
7.6.1 飞行轨迹降噪技术 158
7.6.2 X力控制技术 160
7.7 降噪技术应用现状 163
7.7.1 降噪技术应用考虑的因素 163
7.7.2 降噪技术应用现状 165
参考文献 166
第8章 气动声源预测方法 169
8.1 直升机气动环境 169
8.2 基于涡尾迹的气动力模型 170
8.2.1 涡线模型 170
8.2.2 涡粒子模型 175
8.2.3 不同模型的计算结果 178
8.3 基于CFD的气动力模型 181
8.3.1 控制方程 181
8.3.2 空间离散方法 182
8.3.3 时间推进方法 183
8.3.4 初始条件和边界条件 183
8.3.5 运动嵌套网格方法 185
8.3.6 计算结果 189
8.4 耦合尾迹/CFD气动模型 193
8.4.1 耦合CFD/线涡模型 193
8.4.2 耦合CFD/粒涡模型 196
参考文献 199
第9章 气动噪声预测方法 202
9.1 噪声预测方法概述 202
9.2 FWH方程 203
9.2.1 F1和F1A公式 203
9.2.2 可穿透面FWHpds方程 205
9.3 Kirchhoff方法 207
9.4 噪声预测方法建立 207
9.4.1 坐标系定义及转换 207
9.4.2 多普勒效应 210
9.4.3 积分面选择 211
9.4.4 噪声预测方法建立 212
9.5 噪声预测分析 214
9.5.1 悬停下旋翼噪声预测 214
9.5.2 前飞状态噪声预测 217
参考文献 221
京公网安备 11010102004214号