阅读说明：本技术 一种空腔噪声控制的分流装置及噪声控制方法 (Shunting device for cavity noise control and noise control method ) 是由 高飞 胡陈映 顾金桃 王美燕 肖乾 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种空腔噪声控制的分流装置及噪声控制方法,用于降低空腔内部噪声。本发明在空腔前部,即前缘后方的适当位置设置分流装置,强迫在空腔前缘的分离气流产生进一步分离流动：一部分气流向上偏折,减小对空腔后壁的冲击作用；另一部分气流向下偏折进入空腔,削弱自后壁反馈的扰动波；同时对空腔内部流场形态产生扰动,避免自激振荡的情况出现。本发明所设计的空腔噪声控制的分流装置结构形式简单,易于加工；所使用的空腔噪声控制方法有效,可以显著降低空腔噪声。(The invention provides a shunting device for cavity noise control and a noise control method, which are used for reducing the noise in a cavity. The invention arranges a flow dividing device at a proper position in the front of the cavity, namely behind the front edge, and forces the separated airflow at the front edge of the cavity to generate further separated flow: a part of the airflow deflects upwards to reduce the impact on the rear wall of the cavity; the other part of the airflow deflects downwards to enter the cavity, so that disturbance waves fed back from the rear wall are weakened; meanwhile, disturbance is generated on the flow field form in the cavity, and the self-oscillation is avoided. The shunting device for controlling the cavity noise has a simple structural form and is easy to process; the used cavity noise control method is effective, and the cavity noise can be obviously reduced.)

一种空腔噪声控制的分流装置及噪声控制方法

技术领域

本发明属于飞机噪声控制领域，涉及一种空腔噪声控制的分流装置。

背景技术

空腔结构是飞机常见结构，例如起落架舱、缝翼/襟翼舱、设备舱和弹舱等。在飞机起降过程和飞行过程中，当舱门打开时，空腔暴露于气流中，空腔前部的来流剪切层与空腔内部气流相互作用，有可能产生自激振荡，产生强噪声。一方面强噪声会影响机场周围的环境，造成噪声污染；另一方面，强烈空腔噪声将导致空腔内部结构损坏、设备失灵或误操作，严重时会危及飞行安全。

当前常见的空腔噪声控制装置是在空腔前缘安装扰流装置，如斜板装置、平板装置、锯齿装置、圆柱装置、穿孔板装置等。这些装置对空腔噪声具有抑制效果，但是这些装置与来流速度有密切关系。

发明内容

发明目的：提供一种空腔噪声控制的分流装置及噪声控制方法，用于降低空腔内部噪声。

本发明在空腔前部，即前缘后方的适当位置设置分流装置，强迫在空腔前缘的分离气流产生进一步分离流动：一部分气流向上偏折，减小对空腔后壁的冲击作用；另一部分气流向下偏折进入空腔，削弱自后壁反馈的扰动波；同时对空腔内部流场形态产生扰动，避免自激振荡的情况出现。本发明所设计的空腔噪声控制的分流装置结构形式简单，易于加工；所使用的空腔噪声控制方法有效，可以显著降低空腔噪声。

本发明的技术方案：一方面，提供一种空腔噪声控制的分流装置，包括空腔1和分流装置2；所述空腔1为一侧开口的腔体结构；分流装置2设置在空腔开口侧的前部，且在前缘后方；

分流装置2为楔形结构或板状结构；分流装置2的最大高度h大于最大厚度t。

进一步地，分流装置2的中心线与空腔开口的平面重合。

进一步地，分流装置2远离气流来流方向的后端面距离空腔前缘的距离s大于分流装置2的最大厚度t；

最大厚度t是指分流装置2前端面与后端面的最大距离。

进一步地，距离s与空腔的长度L的比值不大于5％。

进一步地，分流装置2的最大厚度t与空腔的长度L的比值不大于1％。

进一步地，分流装置2的最大高度h与空腔的高度D的比值不大于10％。

进一步地，分流装置2的宽度与空腔1宽度一致。

另一方面，提供一种空腔噪声控制方法，利用如上所述的分流装置，所述方法包括：

将分流装置2设置在空腔开口侧的前部，且在前缘后方；

所述分流装置2选用楔形结构或板状结构；分流装置2的最大高度h大于最大厚度t；

通过调节分流装置2的最大厚度t、最大高度h、楔形角度、距离s中的任意一个或多个，以降低空腔内部的噪声。

技术效果：本发明根据空腔噪声的产生机理，通过对空腔前缘的分离气流进行流动调节，改变空腔内部流场形态，同时对空腔内部流动产生扰动，避免自激振荡的情况出现。分析表明，空腔不同区域壁板表面噪声平均降低7.3dB。

附图说明

图1为空腔分流装置的结构示意图；

图2为楔形分流装置的结构示意图。

具体实施方式

图1为空腔分流装置的结构示意图，结合图1所示，本实施例，提供一种空腔噪声控制的分流装置，包括空腔1和分流装置2；所述空腔1为一侧开口的腔体结构；分流装置2设置在空腔开口侧的前部，且在前缘后方。分流装置2为楔形结构或板状结构；分流装置2的最大高度h大于最大厚度t。

本实施例的通过将分流装置2设置在空腔开口侧的前部，且在前缘后方，强迫在空腔前缘的分离气流产生进一步分离流动：一部分气流向上偏折，减小对空腔后壁的冲击作用；另一部分气流向下偏折进入空腔，削弱自后壁反馈的扰动波；同时对空腔内部流场形态产生扰动，避免自激振荡的情况出现。

本实施例，将分流装置2的中心线与空腔开口的平面重合，易于分流装置的安装，同时实现最大分流。

此外，分流装置2远离气流来流方向的后端面距离空腔前缘的距离s大于分流装置2的最大厚度t；最大厚度t是指分流装置2前端面与后端面的最大距离。当s为0或者s小于分流装置2的厚度时，本发明的分流装置2将与现有的空腔1前缘扰流装置相同。

本实施例，通过计算流体力学(CFD)、计算气动声学(CAA)或风洞试验方法，得出当分流装置2满足下述条件中的一个或多个时，能够实现明显降噪，具体条件为：

距离s与空腔的长度L的比值不大于5％；分流装置2的最大厚度t与空腔的长度L的比值不大于1％；分流装置2的最大高度h与空腔的高度D的比值不大于10％；分流装置2的宽度与空腔1宽度一致。

图2为楔形分流装置的结构示意图，当分流装置2为楔形结构时，分流装置2迎风角α和β的取值范围为：0°≤α≤90°，0°≤β≤90°。

本实施例，利用如上所述的分流装置，提供一种空腔噪声控制方法，所述方法包括：将分流装置2设置在空腔开口侧的前部，且在前缘后方；所述分流装置2选用楔形结构或板状结构；分流装置2的最大高度h大于最大厚度t；通过调节分流装置2的最大厚度t、最大高度h、楔形角度、距离s中的任意一个或多个，可以进一步调节前缘来流的分离程度，以降低空腔内部的噪声。

本发明所设计的空腔噪声控制的分流装置结构形式简单，易于加工；所使用的空腔噪声控制方法有效，可以显著降低空腔噪声。