[發明專利]一種測量水洞工作段內模型流激噪聲的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810891133.0
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109141617B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 劉永偉;姜虹旭;曲俊超;劉文博;商德江
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測量水洞工作段內模型流激噪聲的裝置，包括：重力式低噪聲水洞(1)和測量裝置，其特征在于，所述的重力式低噪聲水洞(1)是由上水箱(10)、直立管(11)、收縮段(12)、工作段(13)、擴散段(14)、泄水管(15)和混響箱(16)組成；所述的上水箱(10)的底部連接直立管(11)，直立管(11)的尾端順次連接收縮段(12)、工作段(13)、擴散段(14)和泄水管(15)，所述的收縮段(12)、工作段(13)、擴散段(14)呈管狀，混響箱(16)附加在工作段(13)上；

所述的測量裝置包括：支架(2)、減振墊(3)、圓餅形氣囊(4)、脈動壓力傳感器(5)、水聽器(6)、信號源(7)、功率放大器(8)和球形聲源(9)；所述的支架(2)上按照中心對稱的方式開設上通孔(17)和下通孔(18)，在支架(2)的兩端分別設有上固定端(19)和下固定端(20)；所述的上固定端(19)和下固定端(20)均設有通孔，利用上固定端(19)和下固定端(20)的通孔，結合螺栓和螺母，將支架(2)緊固在重力式低噪聲水洞(1)的擴散段(14)的管壁上；所述的減振墊(3)為聚乙烯薄膜制成的雙層圓柱結構，在圓柱結構內充氣，填充在支架(2)的上通孔(17)和下通孔(18)處，以放置脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)；所述的圓餅形氣囊(4)貼敷在脈動壓力傳感器(5)的表面；所述的信號源(7)發射單頻正弦信號，經功率放大器(8)后傳至球形聲源(9)，由脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)接收球形聲源(9)所發射的聲信號。

2.一種測量水洞工作段內模型流激噪聲的方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一：將重力式水洞(1)的管道內充水，在其軸線上放置一個球形聲源(9)；

步驟二：調整支架(2)距離球形聲源(9)為測試頻率所對應的水中聲波波長的十倍及以上；

步驟三：將脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)以支架(2)的中心進行對稱放置；

步驟四：由信號源(7)發射的單頻正弦信號，經功率放大器(8)后接至球形聲源(9)，由脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)分別接收球形聲源(9)所發射的聲信號；

步驟五：根據脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)所接收到的聲信號，根據兩者接收信號的量級差別，進行靈敏度修正；脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)靈敏度修正過程如下：

需要修正的頻率為10kHz，則此頻率對應的水中聲波波長為15cm，球形聲源(9)和支架(2)的距離至少保證1.5m以上，由信號源(7)發射單頻正弦波，經功率放大器(8)后，加至球形聲源(9)，由脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)接收，根據脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)接收到的聲波壓力信號幅度之差，修正脈動壓力傳感器(5)和水聽器(6)的靈敏度之差；

步驟六：將圓餅形氣囊(4)貼敷在脈動壓力傳感器(5)的表面，在水洞的工作段內放置模型，開展不同流速下的流激噪聲測量試驗；

步驟七：將水聽器(6)接收到的聲信號減去由步驟六中得到的修正量進行修正的脈動壓力傳感器(5)的信號，進而去除湍流脈動壓力所導致的“偽聲”干擾，從而得到模型的流激噪聲。