基于圆柱绕流的气动声源识别方法

以气流流经固体壁面产生的气动声源为研究对象,以力点源对应的偶极子气动声源声波动方程的声压解为基础,利用流场中声源辐射声压和脉动力、脉动力和压力梯度的关系,建立偶极子气动声源辐射声压与流场压力梯度的关系式;利用两偶极子声源可组成一四极子声源的概念,建立四极子气动声源辐射声压与流场脉动速度的关系式。最后,以圆柱绕流为研究对象,采用上述两关系式并结合数值仿真计算方法,得到圆柱绕流的偶极子和四极子气动声源大小和分布特征。结果表明：偶极子气动声源向远场的声辐射声压由??p?t决定,四极子气动声源向远场的声辐射声压由?2ur2?t2决定。     

汽车风洞实际流场对声源识别的干扰与修正

为了提高汽车风洞外场声源识别精度,对因实际流场与空风洞之间区别产生的偏差进行分析.关注汽车绕流场与射流剪切层的速度分布,分别对车辆所在自由空间、空风洞与带实际车辆的风洞3种流场进行数值仿真及试验验证.通过无限薄剪切层及实际流场分层声传播模型,预测有无车辆两种风洞状态下的声漂移量,并与实际整车声学风洞声传播试验结果进行比较.结果表明,放入车辆后,风洞势流核心区因受汽车阻塞而流场速度分布不均匀,进而剪切层区域流场受到汽车绕流场干扰而外扩.进行实际流场分层修正后,车表后方声源漂移结果精度大幅提高,能有效提高实际风洞外场声源识别精度.     

封闭空间有源噪声控制次级声源优化策略

针对封闭矩形空间,建立了基于小波迦辽金法的结构-声耦合计算模型.采用正交试验设计方法研究了次级声源位置和复强度2个因素的交互作用对有源噪声控制系统的降噪量的影响.虽然此交互作用均被以往文献所忽略,但研究表明该交互作用对于系统降噪量的影响比较显著.在此基础上,分别采用遗传算法和基于均匀设计的模式搜索方法,优化次级声源的位置和复强度.通过比较发现,考虑交互作用的优化结果较忽略交互作用的优化结果性能提高约30%,并且基于均匀设计的模式搜索算法的搜索效率虽然高于遗传算法,但容易陷入局部最优.     

深海声学研究进展

水声基础研究的目的 是揭示声波在复杂海洋环境下的传播现象及物理机理,这是水声高科技装备研发与应用的基础.从深海声学规律认识及声呐应用需求出发,首先综述国外深海声学理论与实验研究进展,并简单回顾了我国水声学基础研究发展历程.过去,我国在浅海声学研究方面成果显著.1997和2012年,在第一届及第三届国际浅海声学会议上,有...     

丙烯压缩机末级偶极子气动声源识别

使用Helmholtz实际气体状态方程和Realizable k-ε湍流模型,对百万吨乙烯装备中丙烯压缩机末级三维流场进行数值模拟.为了使计算加速收敛,采用6次多项式对Helmholtz实际气体状态方程进行拟合并采用完全多重网格(FMG)初始化技术.使用静压随时间的变化率 p/ t作为识别偶极子声源的参数,对该末级压缩机偶极子声源的空间分布及频域特性进行了细致的分析.研究结果表明:该压缩机级的主要偶极子气动声源位于叶轮和无叶扩压器相连接处,即在轮盘和轮盖外侧及扩压器靠近叶轮的部位,蜗壳处偶极子声源相对较弱;随着工质沿扩压器向下游流动,噪声的高频分量衰减很快,而基频分量衰减较慢;该压缩机级的气动噪声主要以基频为主.     

离心风机基频气动偶极子噪声的数值研究

运用计算流体动力学技术及声比拟理论研究了离心风机3个不同流量下蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的基频噪声.风机内部三维瞬态流场由计算流体动力学模拟得到.根据气动声学的FW-H方程对蜗壳内表面提取偶极子声源,对于叶片噪声利用Lowson公式进行建模.为了使计算模型更符合实际,建立了以蜗壳为界的内外声学直接边界元模型,使用多区域声学边界元模型,考虑蜗壳对声传播的散射作用,内部噪声通过蜗壳的进出口传播到风机外部.结果表明:在非定常流场中,蜗壳表面的压力波动以基频为主,而叶片上的压力波动并没有明显的基频分量;蜗舌是基频噪声的最主要声源;随着流量变大,蜗壳辐射的噪声急剧增加;由叶片产生的偶极子基频噪声比蜗壳小,特别是在大流量工况下.     

空间听觉与虚拟听觉空间的计算机仿真

一些科学工作者对人类以及动物听觉的自由声场至耳膜的传递函数进行了测量。他们发现在宽带信号激励的情况下，不同频率分量之间的幅度差异是与声源的方向有关的。这一发现已被用于展现“真实”的三维听觉，称作虚拟听觉空间仿真。     

Using self-location to calibrate the errors of observer positions for source localization

The uncertainty of observers＇ positions can lead to significantly degrading in source localization accuracy. This pa-per proposes a method of using self-location for calibrating the positions of observer stations in source localization to reduce the errors of the observer positions and improve the accuracy of the source localization. The relative distance measurements of the two coordinative observers are used for the linear minimum mean square error （LMMSE） estimator. The results of computer si-mulations prove the feasibility and effectiveness of the proposed method. With the general estimation errors of observers＇ positions, the MSE of the source localization with self-location calibration, which is significantly lower than that without self-location calibra-tion, is approximating to the Cramer-Rao lower bound （CRLB）.     

基于广义互功率谱相位法的声源定位技术

研究如何在复杂噪声和严重混响的室内环境下,提高声源定位系统的性能.首先分析室内麦克风阵列的信号模型,确立一种合适的阵列拓扑结构;其次在复倒谱域对滤波器的各项参数进行仿真比较,得出滤波器参数的最佳值;然后提出一种广义互功率谱相位法,改进了峰值不明显等问题.在Matlab中对多种加权函数进行了仿真比较,进一步改善声源定位结果的准确性.最后对提出的算法进行验证,结果表明,当改进后算法的角度误差和距离误差分别为±10°和±15cm时,定位成功率能达到80%左右.