[發明專利]螺旋槳噪聲的多尺度仿真分析方法

有效

• 申請號: 202010134770.0
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111144036B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 曾奇;陳灝;王佳飛
• 申請（專利權）人: 上海索辰信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種螺旋槳噪聲的多尺度仿真分析方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1、通過Ffowcs Williams/Hawking方程在特定坐標系下對噪聲分別進行量綱分析、漸進分析、統計分析和相關性分析，獲得噪聲表達式：

其中，Π(x，ω)為噪聲功率譜密度、S(y)為積分面，x為遠場坐標向量，y為近場或聲源坐標向量，ω為角頻率，ki為波數，ni為方向，G0為格林函數，表示表面功率譜密度；

S2、對噪聲表達式進行傅里葉變換，并結合格林函數改寫噪聲表達式，獲得改寫后噪聲表達式：

其中x為遠場坐標向量，y為近場或聲源坐標向量，ω為角頻率，ki為波數，ni為方向，G0為格林函數，l為聲源參考尺寸，表示表面功率譜密度；

S3、基于改寫后的噪聲表達式和螺旋槳噪聲的物理過程進行螺旋槳噪聲的物理建模，獲得建模模型：

S4、針對螺旋槳的每一單個葉片：沿軸向或徑向劃分將單個葉片劃分為n個部分，n初始值為1；

S5、分析單個葉片的每一劃分部分對應的建模模型中的環境介質相關函數馬赫數相關函數W(M)、球形擴散效用H(r)＝r^-2、傳遞放大效用Δ^-2、大氣吸收效用/指向性函數/幾何振幅函數A_G、流動幅值函數A_F、聲源維度L_sB_s、多普勒頻移函數f_d和頻譜函數F(M，f_d)，并基于建模模型計算出每一劃分部分對應的遠場噪聲的頻譜函數；基于每一劃分部分對應的遠場噪聲的頻譜函數計算出單個葉片的遠場噪聲的頻譜函數；

S6、計算步驟S5中單個葉片的遠場噪聲的頻譜函數與試驗獲得的遠場噪聲的頻譜函數之間的誤差值，若誤差值大于設定誤差值，則重新劃分葉片區域n＝n+1，并再次執行步驟S5-S6，否則將誤差值小于等于設定誤差值對應的建模劃分流程作為該螺旋槳的葉片構型、葉片數量的螺旋槳噪聲仿真方法，未來可根據該葉片構型、葉片數量的螺旋槳噪聲仿真方法直接進行適用與該葉片構型相同/相似、葉片數量相同的螺旋槳噪聲的高精確度噪聲仿真。

2.如權利要求1所述的螺旋槳噪聲的多尺度仿真分析方法，其特征在于，利用公式計算指向性函數公式如下：/

其中，Bs為聲源跨度長度，r²為從聲源到遠場噪聲監測點位置的平方距離，ξ、ξ_i代表當地場向量以及分量坐標。