噴管尺寸對超聲速噴流噪聲影響研究①

韓 磊，胡春波，李佳明，李 林，劉小勇

(1.西北工業大學，西安 710072;2.西安航天動力研究所，西安 710025)

噴管尺寸對超聲速噴流噪聲影響研究①

韓 磊1，胡春波1，李佳明1，李 林1，劉小勇2

(1.西北工業大學，西安 710072;2.西安航天動力研究所，西安 710025)

為研究噴管尺寸對超聲速噴流噪聲特性的影響及其聲場分布規律而設計了冷流實驗系統，選用3種不同尺寸的噴管，采用LMS數據采集系統及噪聲處理軟件，對不同噴管尺寸、不同來流壓強下的噴流噪聲進行了采集和處理。實驗結果表明，超聲速噴流噪聲具有較強的指向性，隨著測點偏離噴流中心軸線角度從30°增加到180°，其聲壓級峰值逐漸減小，峰值頻率變化不大;隨著噴管尺寸的增大，聲壓級逐漸增大，其峰值頻率逐漸減小;在該實驗工況下，聲壓級峰值分布在80～120 dB，隨著噴管尺寸從喉徑10 mm降低到5 mm，峰值頻率從不到6 000 Hz提高到11 000 Hz以上。

超聲速噴流噪聲;噪聲場;分布規律;冷流實驗系統合

0 引言

高速噴流產生的噪聲很早就引起了人們的注意，現代飛行器特別是高超聲速飛行器工作時高速噴流產生的強烈噴流噪聲，可能誘發其結構上發生疲勞破壞、操作儀器失靈等問題，嚴重影響到飛行器的安全性和可靠性。進行超聲速噴流噪聲測量實驗，分析其聲場分布規律及影響因素，具有十分重要的意義。

國內外對噴流噪聲的研究，從20世紀60年代到現在不斷深入。Mcinerny［1］對固體推進劑火箭系統所產生的噴流噪聲進行了初步研究。但由于缺乏對噴流噪聲特性參數的明確定義，所形成的噪聲預測方法是基于受控實驗得到數據的經驗方法;Viswanathan［2-3］研究了亞音速下噴管尺寸及噴流溫度對噴流噪聲特性及其聲場分布規律的影響。……