分析了声波在缸体内部传播时,受缸体壁的作用,在缸体内多次反射和互相干扰产生复杂声场的传递损失。先通过理论计算和有限元边界元耦合两种方法计算了理想状态下声波入射到中间介质时的透射传递损失,两种运算结果一致,从而证明了数值方法的正确性。进而对缸体内部复杂声场进行了分析,缸体内部施加单极子声源作为初始激励,建立有限元结构模型进行振动模态分析,以确定结构的振动特性,再与边界元模型耦合,连接处结构的振动响应传递给流体模型,作为流体模型的激励,计算缸体透射声波的传递损失。应用实例说明了该方法对复杂声场的分析易于实施,具有更广泛的工程适用性。

使用一种鲁棒的CFD/涡粒子耦合方法,以Caradonna-Tung旋翼为研究对象,采用固定旋翼总距、逐步增大垂直下降率的计算策略,对直升机旋翼垂直下降时可能出现的涡环状态进行了数值模拟,展示了旋翼涡环状态高度紊乱的流场。数值模拟结果同时表明,旋翼垂直下降速度接近悬停诱导速度时,旋翼进入深度涡环状态,整体拉力及桨叶剖面的升力迅速下降。在流场模拟结果的基础上进行了旋翼气动噪声分析,结果表明随着垂直下降率的增加,旋翼载荷噪声频谱特性出现显著变化,频谱阶次在十倍频以上的中频噪声幅值有所提高。基于这一发现,提出了一种在直升机机身周围安装麦克风,通过实时分析旋翼噪声频谱成分,以对旋翼在进入涡环状态的早期就做出及时预警的新方法。