非侵入性方式研究偏流衬垫的声场，优化降噪性能新课题收藏

机场附近的过度噪音不仅烦人，而且还可能导致听力损伤以及各种疾病，如高血压或胃溃疡为了保护人类免受噪音的影响，支持和制定降噪政策是政治、工业和研究部门的首要任务特别是针对飞机噪音，欧盟委员会要求将飞机噪音降低 10 分贝，也就是降低 50％ 左右。

理想的降噪（德国航空航天中心 2010）然而，当前的降噪水平和理想的降噪水平之间还有一定的差距降低飞机发动机噪声的一种很有前景的方法是应用所谓的偏流衬垫与用于喷气发动机中的传统吸声衬垫相比，偏流衬垫通过额外的气流进入发动机并与发出的声波相互作用来降低噪音水平。

实际上，改善降噪需要更深入地理解声波与注入的偏流之间的相互作用“我们需要让声波可见声音基本上是空气中粒子的振荡运动人类可以听到的声音频率高达约 20 kHz如果我们能够通过数字高速摄像机观察到粒子的快速振荡，我们就能够看到声波。

”为了更好地理解气动声学相互作用，德累斯顿工业大学（TUD）与德国航空航天中心（DLR）合作开展了这个研究项目该项目由德国研究基金会（Deut scheForschungsgemeinschaft, DFG）资助。

研究人员运用光学方法以非侵入性的方式来研究偏流衬垫的声场与传统的麦克风技术相反，光学方法可以在偏流衬垫处提供近场信息虽然基于数字成像的非接触式流动可视化方法现在是一种非常常见的技术，但只有使用非常快的摄像机才能捕捉声场。

德累斯顿工业大学测量与测试技术实验室的 Jürgen W. Czarske 教授解释说：“我们需要让声波可见声音基本上是空气中粒子的振荡运动人类可以听到的声音频率高达约 20 kHz如果我们能够通过数字高速摄像机观察到粒子的快速振荡，我们就能够看到声场。

”为了捕捉声场，他们拍摄了受声波影响的粒子的振荡速度，该振荡速度称为声学粒子速度。

偏流衬垫处的高速摄像机测量设置测量中非常具有挑战性的一个任务是将偏流衬垫处的声学粒子速度场和流速场分开以研究流动和声音之间的相互作用这非常具有挑战性是因为这两个测量参数相差几个数量级，因此测量需要高动态范围。

为实现这一目标，必须确保很小的测量不确定性很长一段时间内的数据将被求平均值，因此需要捕获很多帧此外，还需要大视场和高空间分辨率，从而需要捕获和处理大量数据在这一点上，研究人员受益于 96 GB Phantom v1610 的高内存容量。

偏流衬垫处的声学粒子速度（左）和平均流速（右）的 2D 测量结果“我们使用的是红外线，令人吃惊的是，Phantom v1610 在近红外光下可提供约 25％ 的量子效率，这比其他摄像机要高得多”Czarske 说。

用于实验：Phantom v1610工程学博士研究生Andreas Fischer 是测量系统小组的负责人，他也表达了自己使用摄像机的经验：“过去，我们使用过高速摄像机，例如：Phantom v12Vision Research 最新摄像机的增强功能给我们留下了深刻的印象。

v1610 的快速选配件使我们每秒能够拍摄多达 1,000,000 帧这对于我们对例如喷气发动机中的高速流的研究来说至关重要”他的同组成员，博士生和工程师 D. Haufe 补充道：“摄像机易于设置，使用它进行测量就像即插即用那么简单。

”德累斯顿的研究小组计划在接下来的研究项目中继续研究高速流流经偏流衬垫时的气动声学降噪现象“我们的工作重点是更好地理解衬垫附近的偏流和声波之间的相互作用，以优化降噪性能我们希望借此推动未来喷气发动机的降噪。

”

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。