NACA 0018翼型模型的仿生降噪

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1664-1668.

NACA 0018翼型模型的仿生降噪

石磊¹,张成春¹,王晶^1,2,王永华¹,张雪鹏¹,任露泉¹

1.吉林大学工程仿生教育部重点实验室|长春 130022；2.吉林大学公共教学中心|长春 130062

收稿日期:2010-11-11 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
通讯作者: 张成春(1976-),男,副教授,博士.研究方向:工程仿生学. E-mail:jluzcc@jlu.edu.cn
作者简介:石磊(1984-),男,博士研究生.研究方向:工程仿生学.E-mail:leishi10@mails.jlu.edu.cn
基金资助:
吉林省科技厅发展计划项目（200960320）；国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（50920105504）；吉林大学基本科研业务费项目（421060202466）；吉林大学农学部青年科研基金项目（4305050102k7）；国家自然科学基金面上项目（31071928）.

Reduction of aerodynamic noise from NACA0018 airfoil model using bionic methods

SHI Lei¹, ZHANG Cheng-chun¹, WANG Jing^1,2, WANG Yong-hua¹, ZHANG Xue-peng¹, REN Lu-quan¹

1.Key Laboratory of Bionic Engineering of Ministry of Education| Jilin University|Changchun 130022,China|2.Teaching Center of Basic Courses, Jilin University|Changchun 130062,China

Received:2010-11-11 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01

摘要/Abstract

摘要：

根据鸮翼后缘锯齿形和前缘非光滑形态对NACA 0018翼型模型进行仿生改形设计,设计了后缘锯齿状、前缘圆齿状以及后缘锯齿状加前缘圆齿状结构的3种仿生模型。应用大涡模拟方法和FWH方程,对比分析了NACA 0018翼型模型和3种仿生模型在攻角α=6°,弦长雷诺数Re =1.6×105时的气动噪声。分析结果表明：3种仿生模型与NACA 0018 翼型模型相比均具有降噪效果,后缘锯齿状加前缘圆齿状的仿生模型比单一后缘锯齿状及前缘圆齿状仿生模型具有更加显著的降噪效果。

关键词: 工程仿生学, 翼型, 大涡模拟, 气动噪声

Abstract:

Three bionic models were proposed by modifying the NACA 0018 airfoil model according to the serrated trailing edge and nonsmooth leading edge of owl wing, named serrated trailing edge model, scalloped leading edge model, serrated trailing edge and scalloped edge combining model. The aerodynamic noise generated by the three models is investigated by numerical simulation. The source fluctuations of the flow field are computed by Large-Eddy Simulation (LES). Then the fluctuations are fed to the followed acoustical computation as input data. The far-field sound level is computed by FW-H equations. The results at small angle-attack, α = 6° and at chord Reynolds number Re = 1.6×105 indicate that all three bionic models outperform the NACA 0018 airfoil model in aerodynamic noise reduction. The serrated trailing edge and scalloped leading edge combining model performs the best among the three models in noise reduction.

Key words: bionic engineering, airfoil, large-eddy simulation, aerodynamic noise

中图分类号:

TB17

石磊¹,张成春¹,王晶^1,2,王永华¹,张雪鹏¹,任露泉¹. NACA 0018翼型模型的仿生降噪[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1664-1668.

SHI Lei, ZHANG Cheng-chun, WANG Jing, WANG Yong-hua,ZHANG Xue-peng, REN Lu-quan. Reduction of aerodynamic noise from NACA0018 airfoil model using bionic methods[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1664-1668.

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[1]	熙鹏,丛茜,王庆波,郭华曦. 仿生条纹形磨辊磨损试验及耐磨机理分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1787-1792.
[2]	郭昊添,徐涛,梁逍,于征磊,刘欢,马龙. 仿鲨鳃扰流结构的过渡段换热表面优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1793-1798.
[3]	田为军, 王骥月, 李明, 张兴旺, 张勇, 丛茜. 面向水上机器人的水黾运动观测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 812-820.
[4]	钱志辉, 周亮, 任雷, 任露泉. 具有仿生距下关节和跖趾关节的完全被动步行机[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 205-211.
[5]	田丽梅, 王养俊, 李子源, 商延赓. 仿生功能表面内流减阻测试系统的研制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1179-1184.
[6]	陈东辉, 刘伟, 吕建华, 常志勇, 吴婷, 慕海锋. 基于虾夷扇贝体表结构的玉米茬根捡拾器仿生设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1185-1193.
[7]	李慎龙, 刘树成, 邢庆坤, 张静, 赖宇阳. 基于LBM-LES模拟的离合器摩擦副流致运动效应[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 490-497.
[8]	王颖, 李建桥, 张广权, 黄晗, 邹猛. 基于多种介质的仿生步行足力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 546-551.
[9]	陈进, 李松林, 孙振业, 陈刚. 风力机专用翼型气动结构一体化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1940-1945.
[10]	葛长江, 叶辉, 胡兴军, 于征磊. 鸮翼后缘噪声的预测及控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1981-1986.
[11]	李梦, 苏义脑, 孙友宏, 高科. 高胎体仿生异型齿孕镶金刚石钻头[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1540-1545.
[12]	梁云虹, 任露泉. 自然生境及其仿生学初探[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1746-1756.
[13]	梁云虹, 任露泉. 人类生活及其仿生学初探[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1373-1384.
[14]	钱志辉，苗怀彬，任雷，任露泉. 基于多种步态的德国牧羊犬下肢关节角[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1857-1862.
[15]	邹猛，于用军，张荣荣，魏灿刚，王会霞. 仿牛角结构薄壁管吸能特性仿真分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1863-1868.

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