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相似文献
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1.
流管实验装置中声传播计算的模态方法   总被引:4,自引:0,他引:4  
流管实验装置是测量有流动情况下航空发动机消声短舱内声衬声阻抗的主要装置。本文发展了一种解析的模态匹配方法进行在平均流有声衬条件下矩形流管中声传播的计算。用同伦方法求解特征值问题,并与用环绕积分求解的结果进行比较。声场通过轴向阻抗间断面的声压和声质点速度积分相等计算。第一个算例是无流动、硬壁、有限长、考虑端口反射的情况,并与北航流管实验台测量数据进行了对比;第二个算例为有流动情况下有限长声衬管道不考虑端口反射的声场计算,它与文献中NASA流管实验结果和CAA计算结果符合得很好。  相似文献   

2.
利用声辐射模态重构任意目标的散射声场   总被引:1,自引:0,他引:1  
鱼海涛  王英民  王奇 《应用声学》2017,36(3):264-275
水下目标散射声场的重构可以作为水下目标散射特性的研究基础。本文主要利用声辐射模态对水下目标进行散射声场重构研究。首先,在借助声传递矩阵给出的任意结构声辐射模态的流体域求解方法基础上,通过理论证明了目标的散射声压与声辐射模态具有函数关系。其次,借助声场分布模态的概念,同时考虑到声场分布模态病态及声压测量易受噪声污染,提出基于声辐射模态的正则化散射声场重构算法。仿真结果表明,波数越低,重构所需声辐射模态阶数越少,在较高波数时仅需总模态数的大约20%即可对声场进行重构。与基于边界元的声场重构算法相比,计算量减小了至少80%,且克服了赫姆霍兹积分方程最小二乘法仅对球壳结构的重构效果较好而不适用于长条形结构重构的缺陷。  相似文献   

3.
光声信号的声透镜层析成像研究   总被引:14,自引:5,他引:9  
徐险峰  唐志列  汪洁  陈更生 《光学学报》2003,23(9):105-1109
提出了一种用声透镜实现光声层析成像的新模式。从理论上计算出了声透镜的响应,测出了已知声场中标准物像面处的声场分布。考虑到圆形活塞振源的指向性,对代表物成像进行了理论修正,并与实验结果做了对比分析。研究表明,利用声透镜可以实现光声层析成像,并经图像重构得到了生物组织中异物的光声图像,横向、纵向分辨力较高。  相似文献   

4.
参量阵扬声器在管道噪声控制中的研究*   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
武帅兵  吴鸣  杨军 《应用声学》2013,32(6):439-445
为了解决管道有源噪声控制中声反馈造成的系统复杂度和计算量的增加,文中引入参量阵扬声器作为次级声源,利用其强指向性减小控制系统的声反馈。为了验证该方法可行性,本文分别在直管和L管中,对600 Hz单频噪声和频率范围为500 Hz~1000 Hz的窄带噪声进行了管道有源噪声控制,同时测量了参量阵扬声器的管内声场和降噪范围。结果表明,参量阵扬声器声反馈小,在没有声反馈补偿的条件下对单频噪声的降噪效果基本达到了声反馈补偿条件下普通扬声器的降噪效果,对窄带噪声的降噪效果稍差。此外,通过测量管道声场和降噪量,确定了参量阵扬声器的降噪区域为误差传感器下游整个管道,降噪面积为管道整个截面。这说明参量阵扬声器作为次级声源降低了系统的复杂度和算法的计算量,并取得了较好的降噪效果。  相似文献   

5.
有限元法可用于以声波动方程为基础通过数值计算求解室内声场,适用于分析界面阻抗非均匀分布和复杂形状房间内声场的低频特性。本文首先介绍了小阻尼界面条件下室内声场简正方式、声衰变系数、混响时间的FEM计算方法。在此基础上导出了房间内两点之间声传输函数和声脉冲响应函数的FEM计算模型,并以矩形房间为例详细讨论了有关细节。本文所讨论的计算模型可以映房间内不同的声源点,接收点位置上的声压频谱特性和脉冲响应的时  相似文献   

6.
本文对声波在空腔非局域反应声衬管道内的传播进行了研究。特征方程通过声衬内和管道内两部分声场的耦合求解得到,并采用积分方法对特征方程积分求解,通过模态匹配的方法建立并求解了有限长管道非局域反应声衬的声辐射数值模型,展示了在管道消声主动控制方面的应用潜力。  相似文献   

7.
陈聪  张若钦  李锋  李志远 《物理学报》2023,(12):157-164
声悬浮技术可以在无接触的情况下操控微粒和液滴,因此已被广泛应用于化学分析、液滴动力学和生物反应器等领域.目前声悬浮技术的主要工作是在开放环境中进行悬浮等操控.本文提出了亚波长管道增强型空气声镊的概念,利用亚波长声波导管进行声场操控及微粒和液滴悬浮.通过4个小型换能器激发有限长度亚波长圆波导管的单一低阶声学模态,可以在有限长度的波导管内产生漩涡声场.实验发现由于亚波长结构对声场的增强作用,亚波长管道增强的漩涡声场在径向和轴向悬浮力大小上均有较大提升,因此可对发泡聚苯乙烯颗粒和水滴实施悬浮和自转等操控.这项工作将亚波长声波导管的概念引入声场操控中,有望加深对声场和物质相互作用的物理理解,开发新型小型化悬浮微粒和液滴的声学操纵器件.  相似文献   

8.
小尺度封闭空间内部声场的数值计算是声学设计、噪声控制等领域的关键技术。由于波动声学及几何声学方法计算频率上的限制,中频段声场计算问题一直是个难点。本文以声学无网格法为基础,提出了一种基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法。文中利用声线跟踪理论计算声场中的声粒子分布,并以某个时间点上的声粒子作为蒙特卡罗法中的积分点,将其应用于无网格法中,从而获得声场中的节点声压。利用该方法对一个矩形封闭空间的中低频声场进行了计算,并与模态叠加法、商用声场计算软件、经典无网格法的结果进行了对比,证明基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法在中低频段相较于传统基于网格的方法具有更高的精度。  相似文献   

9.
高速压气机不稳定流动声测量技术研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文叙述了用声测量技术研究高速压气机的旋转不稳定特性、失速先兆及失速过程,建立了一套测量方法、测量系统,测量了高速压气机管道内声场的时域波形、频谱和管道声模态,结果分析表明:在没有激波的条件下高速压气机的管道声场中也存在低速压气机中可能存在的不稳定分量,但在有激波存在时无法分辨激波分量和不稳定分量,也未发现激波噪声分量的模态特征。所建立的测量系统具有高速、大容量、连续采集多通道信号的能力,并有快速计算频谱和模态的功能,使这种测量技术可成为一种常规研究压气机不稳定特性、失速机理和失速过程的有效方法。  相似文献   

10.
段晓敏  赵新玉  孙华飞 《物理学报》2014,63(1):14301-014301
利用矩形压电晶片和有机玻璃楔块折射可激励出超声表面波,广泛用于固体近表面缺陷检测和材料特性测量.由于描述表面波三维声场的理论方法还鲜有报道,因而主要采用简化的表面波二维声场模型来定量分析这类问题.高斯声束模型近些年被广泛应用于解决超声体波传播的各种复杂问题,然而,目前还没有将其扩展应用到超声表面波的声场的计算中.通过结合表面波格林方程和矩形换能器的高斯声束模型,推导出基于高斯声束叠加的表面波三维声场解析解.进一步,将该方法与点源叠加的数值解进行了分析比较,计算结果表明表面波声场的高斯声束叠加方法在具有较好计算精度的同时,还具有更快的计算效率.  相似文献   

11.
The underwater counter-rotation propeller non-cavitation noise has an obvious modulation characteristic which is due to the interaction of flow and blade. A modulation mechanism is presented in this paper. A sound pressure spectrum model is presented to describe its non-cavitation noise with application of generalized acoustic analogy method, the modulation mechanism is expressed with the improvement of sound pressure model. The power spectrum and modulation spectrum are presented by numerical simulation. Theoretical analysis and numerical simulation results are verified by the cavitation tunnel experiment. The modulation model of counter-rotation propeller is beneficial to the prediction modulation characteristics and identification of underwater high-speed vehicles.  相似文献   

12.
曾赛  杜选民  范威 《声学学报》2017,42(6):641-651
水下对转桨无空化噪声由流场-桨叶相互作用引起,调制特性是水下对转桨无空化噪声的重要特征,本文研究了水下对转桨无空化辐射噪声调制机理。首先利用广义声类比方法得到了无空化条件下水下对转桨的远场声压谱,建立了水下对转桨无空化噪声的调制模型,然后数值仿真了模型对转桨无空化噪声的功率谱和调制谱,最后在空泡水筒中进行了模型对转桨的无空化噪声测量试验,数值仿真结果和试验验证了调制模型的准确性。该模型对于水下对转桨无空化噪声调制特性预报及目标识别具有重要价值.   相似文献   

13.
矩形腔体流场模拟及噪声研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
用大涡模拟方法对低速湍流引起的矩形腔体内流动进行了模拟,并应用FW-H声学类比方程分析了由流动诱发的气动噪声.数值模拟观察到了涡结构的脱体及腔体内部的自激振荡过程,通过分析得出了由流动诱发噪声的声压-频率曲线.研究发现在流速30 m/s时,流动噪声声压级在60 dB以下,348.48 Hz及其高次谐波是噪声的主要来源,流场与声场表现出耦合关系,辐射声场具有明显的方向性.腔体噪声的风洞实验研究得到了与数值模拟吻合的结果.  相似文献   

14.
空腔流动的大涡模拟及气动噪声控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
大涡模拟(LES)和三维的Ffowcs Williams-Hawkings声学比拟方法相结合,研究空腔过流的一种噪声控制措施.空腔的底板/后墙使用多孔壁板,因此流体可以穿透空腔壁面,多孔效果使用Darcy压力-速度关系模拟.声源流场由LES计算,声辐射和远声场由声学比拟获得.结果表明,这种措施有效地减弱了空腔内的压力脉动和远场声辐射,低频脉动Rossiter模数对应的波动幅值被有效抑制,声源中偶极子占优项大幅度减小,从而抑制了声辐射.  相似文献   

15.
在研究高声强下微圆孔声学非线性效应时,准定常模型的一个明显不足是采用固定不变的 vena收缩系数,因而影响了预测精度。本文联合一种准定常方法和离散涡方法,给出了 vena收缩系数随入射声强的变化曲线,并与实验结果符合得较好。将本文准定常方法与 vena收缩系数曲线相结合来预测非线性声阻,不仅预测精度高,而且十分简便,适用于高声强条件下穿孔板共振吸声结构的工程设计。  相似文献   

16.
We demonstrate the existence of Bloch oscillations of acoustic fields in sound propagation through a superlattice of water cavities and layers of methyl methacrylate. To obtain the acoustic equivalent of a Wannier-Stark ladder, we employ a set of cavities with different thicknesses. Bloch oscillations are observed as time-resolved oscillations of transmission in a direct analogy to electronic Bloch oscillations in biased semiconductor superlattices. Moreover, for a particular gradient of cavity thicknesses, an overlap of two acoustic minibands occurs, which results in resonant Zener-like transmission enhancement.  相似文献   

17.
A new acoustic transformer was developed by connecting three horns to improve radiation performance in the frequency region below 500 Hz. The proposed acoustic transformer was evaluated by numerical analysis using the commercial computer program SYSNOISE and by experiment. The acoustic transformer is composed of three horns, one of which was used in an inverted form. A design model was developed by use of Webster's horn equation and showed that the transformer can improve radiation efficiency. This was confirmed by numerical calculation using SYSNOISE. An acoustic projector was designed by use of the developed transformer and a piezoelectric unimorph-type actuator. The sound pressure measured at the mouth of the constructed acoustic projector was compared with the sound pressures evaluated at the same location by numerical calculation to investigate the differences between the numerical simulation model and the actual acoustic projector. Sound pressures generated by several acoustic radiators were calculated numerically and compared with the measured and calculated sound pressures of the developed acoustic projector to evaluate the effects of use of the proposed acoustic transformer. The comparative evaluation shows that the proposed acoustic transformer can provide up to a 10 dB gain over use of a horn in the narrow band low-frequency region from 100 to 200 Hz.  相似文献   

18.
曾淼  沈勇  黎付  杨增涛  王华 《声学学报》2017,42(1):103-108
探索一种简便的聚焦超声功率测量方法,利用压电陶瓷片直接接收超声信号,通过机电类比得到压电瞬态响应由压电片在声波作用力下引起受迫振动产生的电压响应与固有振动产生的高频衰减响应叠加而成,分析输出压电信号与换能器声功率之间的换算关系。对输出压电信号进行二次包络提取,获得表征声功率变化的电压幅度曲线,分别找出不同换能器驱动电压下包络曲线的最大峰值电压,将其平方值与声功率计所测声功率进行线性拟合,并对理论关系式中的比例系数进行标定。实验结果所得线性拟合度较高,且标定后所得声功率与声功率计所测值相对误差低于8.7%,证明了通过压电瞬态响应测量换能器声功率具有可行性。   相似文献   

19.
流过声衬表面的切向流和高声压级的声场对于穿孔板共振结构的声学特性有这非常显著的影响。本文从波涡相互作用机制出发,发展了一种旨在研究矩形穿孔板在切向流条件下非线性效应的离散涡模型。同时用双传声器法测量了不同几何参数的穿孔板的声阻抗随偏流速度及声压级的变化情况。将本文的实验与理论结果进行了对比分析,对比的结果表明本文的实验与理论结果符合良好。  相似文献   

20.
The time-cost of the propeller non-cavitation noise prediction can be greatly reduced by the isolated blade method,which is validated via hybrid URANS and acoustic analogy,followed by the acoustic characteristics of propeller in time domain are analyzed.Firstly,we predicted the sound of the E779 A propeller operating in uniform inflow and found a typical periodic characteristic of the sound pressure distribution on propeller blade as well as the sound signal of the receiver,and the result by the superimposing shifted sound signal from an isolated blade(isolated blade method) agreed well with the result by the integration on total blades,which validated the credibility of the isolated blade method in uniform inflow.Finally,we predicted the sound of a propeller running in the wake of submarine by the isolated blade method,and the result also agreed well with the result by the integration on total blades,which further indicated that the isolated blade method was also applicable for the non-cavitation noise prediction of the propeller running in non-uniform inflow.The noise prediction of the counter-rotating propeller,the pump-jet can also benefit from this method.  相似文献   

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