分段声衬的轴向分布对其吸声性能的影响研究

【作者】 张鹏林； 杨程； 黄煜；

【机构】 上海交通大学振动冲击噪声研究所；

【摘要】 声衬是一种消声板组合件,在包括航空发动机在内的各种流体机械的噪声控制工程中有着广泛的应用。通常单个声衬的吸声带宽较窄,可通过多个声衬的组合使用实现更宽频带的吸声。本文主要研究了流管中周向均匀声衬的轴向分布对总体吸声性能的影响。首先,基于修正模态匹配法,发展了一种均匀流条件下具有多段轴向声衬的管道声传播理论模型,模型的精度通过商业有限元计算软件进行了验证:分别采用理论模型和有限元软件,计算了均匀流下,包含了两段轴向不同声衬阻抗面的圆柱形管道内的声场,声压场和轴向速度场都吻合得很好。然后基于该管道声传播理论模型,研究了在圆柱形管道中,铺设总面积相同的周向均匀声衬,在不同的声衬轴向分布下管道的声传递损失。结果表明,(1)通过不同共振频率的声衬组合,可有效提高总体吸声带宽;(2)在每个声衬的共振频率处,总传递损失基本与该声衬的长度(或面积)成正比;(3)在平面波激励下,管道内声场的总传递损失可近似由各个声衬单独作用时的传递损失线性叠加而成,声衬的轴向分布对总传递损失的影响很小。以上结论对工程实践中的声衬布局优化设计有重要参考意义。更多还原