一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及流動(dòng)控制領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法。 背景技術(shù) [0002] 隨著航空業(yè)的快速發(fā)展，乘客對(duì)航空舒適性的要求進(jìn)一步提高，航空噪聲已經(jīng)成為飛機(jī)適航取證的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)基于現(xiàn)有的氣動(dòng)噪聲標(biāo)準(zhǔn)水平，進(jìn)一步提高了飛行適航的噪聲水平，要求各階段適航申請(qǐng)的新型客機(jī)噪聲水平要較前階段降低10EPNdB （Effective?perceived?noise），這進(jìn)一步增加適航取證的難度。現(xiàn)階段飛機(jī)噪聲的主要來源是起落架艙帶來的噪聲，在進(jìn)場(chǎng)階段產(chǎn)生的噪聲約占整機(jī)噪聲的30%，亟需對(duì)流動(dòng)以及流致噪聲進(jìn)行控制。目前對(duì)起落架艙流動(dòng)的控制方式主要有主動(dòng)、被動(dòng)兩種控制方式。傳統(tǒng)的被動(dòng)控制通過改變構(gòu)型或增加流動(dòng)控制器等手段來抬升剪切層來改善流動(dòng)和抑制噪聲，會(huì)嚴(yán)重破壞氣動(dòng)性能。最近學(xué)者提出了一種基于多孔介質(zhì)的被動(dòng)控制手段，能夠維持流動(dòng)構(gòu)型的氣動(dòng)特性且具有很好的流動(dòng)控制效果。但采用的均勻分布的孔隙度控制效果有限，并有可能降低強(qiáng)度。一方面，當(dāng)孔隙度增加到一定程度時(shí)控制效果飽和甚至?xí)彼俳档?。這主要是因?yàn)槎嗫捉橘|(zhì)表面的流動(dòng)不是均勻的，當(dāng)采用均勻分布的多孔介質(zhì)進(jìn)行控制時(shí)會(huì)導(dǎo)致局部流動(dòng)堵塞。另一方面，整個(gè)壁面布置多孔介質(zhì)后，設(shè)備表面的強(qiáng)度降低，工作壽命嚴(yán)重縮減。 發(fā)明內(nèi)容 [0003] 本發(fā)明的目的是基于流動(dòng)的敏感性和多孔介質(zhì)提出一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法，通過優(yōu)化多孔介質(zhì)的空間分布來提高對(duì)流動(dòng)的控制效果。 [0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多孔介質(zhì)孔隙度分布的流致噪聲控制方法，所述方法包括： [0005] 步驟1：選取飛機(jī)起落架艙構(gòu)型并建對(duì)應(yīng)的飛機(jī)起落架艙模型，設(shè)置數(shù)值模擬的計(jì)算域和邊界條件； [0006] 步驟2：將所述飛機(jī)起落架艙模型和所述邊界條件帶入數(shù)值求解模型中求解流場(chǎng)得到流動(dòng)解Q； [0007] 步驟3：建立伴隨方程組，將所述流動(dòng)解Q帶入伴隨方程組中求解得到伴隨解Q?； [0008] 步驟4：基于所述伴隨解Q?，統(tǒng)計(jì)飛機(jī)起落架艙模型中布置多孔介質(zhì)的壁面上的敏感性分布，獲得敏感性分布結(jié)果； [0009] 步驟5：基于所述敏感性分布結(jié)果，設(shè)置用于模擬多孔介質(zhì)的壁面邊界條件； [0010] 步驟6：將所述多孔介質(zhì)的壁面邊界條件代入所述數(shù)值求解模型中進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得到基于多孔介質(zhì)控制的起落架艙流動(dòng)。 [0011] 本發(fā)明提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)： [0012] 本發(fā)明采用敏感性分析考察流動(dòng)的敏感性分布，根據(jù)在高敏感的區(qū)域采用高密度的孔隙度分布、較低敏感區(qū)域采用低密度孔隙度分布或低敏感區(qū)域不布置多孔介質(zhì)的原則來確定多孔介質(zhì)的空間分布，進(jìn)一步提高多孔介質(zhì)對(duì)流動(dòng)和噪聲的控制效果。 附圖說明 [0013] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定； [0014] 圖1為一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法的流程示意圖； [0015] 圖2為基于敏感性分析的多孔壁面流動(dòng)控制技術(shù)路線示意圖； [0016] 圖3為計(jì)算域的分布示意圖； [0017] 圖4為多孔介質(zhì)的壁面上敏感性分布和孔隙度分布示意圖； [0018] 圖5為算例Beta0實(shí)心壁面腔底的全場(chǎng)聲壓級(jí)分布示意圖； [0019] 圖6為算例Beta0.6對(duì)應(yīng)的孔隙度分布的多孔介質(zhì)全場(chǎng)聲壓級(jí)分布示意圖； [0020] 圖7為算例BetaQ對(duì)應(yīng)的孔隙度分布的多孔介質(zhì)全場(chǎng)聲壓級(jí)分布示意圖； [0021] 圖8為腔底聲壓級(jí)（圖3中⑦所示）分布示意圖； [0022] 圖9為深腔上部聲壓級(jí)（圖3中⑧所示）分布示意圖； [0023] 圖10為圖5中弧線（圖3中⑨所示）監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)分布示意圖。 具體實(shí)施方式 [0024] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在相互不沖突的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。 [0025] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述范圍內(nèi)的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。 [0026] 實(shí)施例一； [0027] 請(qǐng)參考圖1，圖1為一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法的流程示意圖，本發(fā)明提供了一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法，所述方法包括： [0028] 步驟1：選取飛機(jī)起落架艙構(gòu)型并建對(duì)應(yīng)的飛機(jī)起落架艙模型，設(shè)置數(shù)值模擬的計(jì)算域和邊界條件； [0029] 步驟2：將所述飛機(jī)起落架艙模型和所述邊界條件帶入數(shù)值求解模型中求解流場(chǎng)得到流動(dòng)解Q； [0030] 步驟3：建立伴隨方程組，將所述流動(dòng)解Q帶入伴隨方程組中求解得到伴隨解Q?；

1.一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法，其特征在于，所述方法包括： 步驟1：選取飛機(jī)起落架艙構(gòu)型并建對(duì)應(yīng)的飛機(jī)起落架艙模型，設(shè)置數(shù)值模擬的計(jì)算域和邊界條件； 步驟2：將所述飛機(jī)起落架艙模型和所述邊界條件帶入數(shù)值求解模型中求解流場(chǎng)得到流動(dòng)解Q； ? 步驟3：建立伴隨方程組，將所述流動(dòng)解Q帶入伴隨方程組中求解得到伴隨解Q ； ? 步驟4：基于所述伴隨解Q ，統(tǒng)計(jì)飛機(jī)起落架艙模型中布置多孔介質(zhì)的壁面上的敏感性分布，獲得敏感性分布結(jié)果； 步驟5：基于所述敏感性分布結(jié)果，設(shè)置用于模擬多孔介質(zhì)的壁面邊界條件； 步驟6：將所述多孔介質(zhì)的壁面邊界條件代入所述數(shù)值求解模型中進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得到基于多孔介質(zhì)控制的起落架艙流動(dòng)； 所述數(shù)值求解模型的求解公式為： ； 其中，N(Q)為Navier?Stokes方程，Q為流動(dòng)參數(shù)，F(xiàn)、G和H為無粘性，F(xiàn)v、Gv和Hv為粘性項(xiàng)，t為時(shí)間，x、y和z為分別為流向、法向和展向方向，?為偏微分計(jì)算符號(hào)； ? 所述伴隨解Q 的計(jì)算方式為： ； ? ? ? ? ? ? ? 其中，N (Q)為伴隨狀態(tài)方程，T 、X 、Y 、Z 和D 均為系數(shù)矩陣，Ma和Re分別表示遠(yuǎn)場(chǎng)馬赫數(shù)和雷諾數(shù)。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法，其特征在于，所述邊界條件包括： 入流邊界條件：入流方向上流動(dòng)進(jìn)出計(jì)算域的邊界條件； 遠(yuǎn)場(chǎng)邊界條件：計(jì)算域中遠(yuǎn)離飛機(jī)起落架艙的區(qū)域，用于模擬流動(dòng)在該邊界流出計(jì)算域以及防止聲波在邊界的反射； 出流邊界條件：出流方向上流動(dòng)流出計(jì)算域的邊界條件； 無滑移壁面邊界條件：用于模擬飛機(jī)起落架艙周圍的機(jī)身平面，采用無滑移壁面邊界條件。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于敏感性分布的多孔介質(zhì)流致噪聲控制方法，其特征在于，流動(dòng)參數(shù)Q以及三個(gè)無粘性F、G和H的計(jì)算方式為： ； 粘性項(xiàng)Fv、Gv和Hv的計(jì)算方式為： ；