水下流激孔腔噪声前馈有源控制实验研究

水流流经腔体时引起的自激振荡会形成流激噪声,该文通过仿真和实验研究了水下流激孔腔噪声的主动声场控制。应用有源前馈控制方法,对比了参考信号的选取以及控制器中增加的泄露因子对控制结果的影响,并在水循环管路中对流激孔腔噪声前馈控制效果进行了实验验证。研究结果表明,前馈有源噪声控制方法可有效抑制水下流激孔腔噪声,在误差点和辅助观测点都取得了良好的降噪效果,最大降噪量大于8 dB,并且使用腔内信号作为参考的控制效果优于上游信号作为参考。     

利用质量流注入的流激孔腔噪声共振峰抑制

通过数值仿真揭示了开口前缘垂直注入质量流和前壁面平行注入质量流抑制流激孔腔噪声的机制,研究了多参数影响下脉动压力峰值降噪量和总降噪量随质量流注入速度的变化规律。开口前缘垂直注入质量流通过抬升剪切层,避免漩涡冲击开口后缘,抑制流激孔腔噪声脉动压力峰值;在一定范围内质量流注入速度越大,脉动压力峰值降噪量越大,但是低频部分引起的抬升也会越高,导致总降噪量先增大后减小;经优化后的峰值降噪量和总降噪量分别可以达到15 dB和9.5 dB。开口前壁面平行注入质量流则是通过加强开口处剪切层的稳定性,避免发生漩涡脱落,达到抑制流激孔腔噪声的目的;当质量流入口面积大于孔腔开口前壁面积2/3时,不仅可以显著降低流激孔腔噪声脉动压力的峰值,并且可以很好地抑制其它频段噪声的抬升;质量流注入速度为来流速度的0.5倍时,脉动压力峰值降噪量和总降噪量分别可以达到18 dB和15.4 dB。