[发明专利]基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法

权利要求书

1.基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基于远近场传声器阵列对发动机排气出口噪声源进行识别测量：

建立线性传声器阵列：定义发动机中心距离地面高度为H，设有N(N＝1，2，3……M)个传声器分别组成远场传声器阵列和近场传声器阵列，两个传声器阵列数量相同，且近场传声器阵列和远场传声器阵列均为线性排布；发动机轴线与地面的距离为H，发动机轴线在地面的投影与近场传声器阵列之间的距离为L_n，发动机轴线在地面的投影与远场传声器阵列之间的距离为L_f；

步骤2：采用公知的CLEAN-SC反卷积方法对步骤1中传声器接收的信号数据进行处理，得到发动机远场和近场的出口声源的声压级、噪声频谱图和声源分布云图，再通过计算得到出口声源的总声压级；

步骤3：根据步骤2得到的结果，对远场喷流噪声和近场喷流噪声分别进行分离：

(1)基于部件噪声频谱特征拟合的发动机喷流远场噪声分离

以发动机各个部件噪声源的频谱特性为基础，应用各个部件噪声频谱对传声器阵列测量的发动机喷口总噪声频谱的拟合，确定各个部件的噪声级，从而从发动机喷口噪声中去除风扇噪声、燃烧噪声和涡轮噪声而分离出发动机喷流噪声；

(2)基于近场噪声模型的发动机喷流近场噪声分离

采用线性阵列对喷流分布声源识别的结果，再利用各个部件噪声频谱(与步骤(1)相同)与发动机喷流噪声近场预测模型，通过对实验测量结果的拟合，实现对喷流混合宽频噪声、激波宽频噪声以及激波单音噪声的分离。

2.如权利要求1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，所述近场传声器阵列沿阵列中心两边对称分布，其中靠近阵列中心的头五组传声器间距为h₁，后几组的传声器间距为h₂，且h₁大于h₂。

3.如权利要求1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，所述远场传声器阵列沿阵列中心两边对称分布，其中靠近阵列中心的头五组传声器间距为h₃，后几组的传声器间距为h₄，且h₃大于h₄。

4.如权利要1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，所述发动机排气出口噪声源通过用优化得到的线性传声器阵列，经过CLEAN-SC技术数据处理后可以精确的识别分离得出。

5.如权利要求1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，基于出口噪声源、拟合发动机部件频谱包括风扇、燃烧室、涡轮和喷流，噪声分离对象为发动机出口远场喷流噪声及喷流分布声源，即喷流混合宽频噪声、喷流激波宽频噪声和喷流激波离散单音。

6.如权利要求1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，所述发动机部件频谱，包括：

Sfani(i＝1,2,3…n)；风扇噪声频谱，简记：Sfi

Sjeti(i＝1,2,3…n)；喷流噪声频谱，简记：Sji

Scori(i＝1,2,3…n)；燃烧噪声频谱，简记：Sci

Sturi(i＝1,2,3…n)；涡轮噪声频谱，简记：Sti

喷流各组成部分的噪声频谱，包括：

Smix(i＝1,2,3…n)；喷流混合宽频噪声频谱，简记：Sm

Sshockb(i＝1,2,3…n)；激波宽频噪声频谱，简记：Ssb

Sshockt(i＝1,2,3…n)；激波单音噪声频谱，简记：Sst。

7.如权利要求1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，所述步骤三中，分别采用下式对发动机出口噪声的喷流噪声及其分布声源进行拟合，采用最小二乘法确定系数以达到拟合目标：

8.如权利要求1所述的一种基于发动机整机试验的喷流噪声测试方法，其特征在于，所述频谱模型包括NWPU改进的Heidmann模型、Matta-Sandusky-Doyle模型、K-V模型、Stone模型以及喷流近场预测模型，其中喷流近场预测模型包括修正的Plumblee模型，实验修正的Harper-Bourne模型以及Powell模型。