技术摘要：
本申请属于飞机噪声控制领域，特别涉及一种涡扇发动机短舱穿孔板吸声结构设计方法，包括如下步骤：步骤一、计算穿孔板吸声结构的声阻抗率；步骤二、计算吸声系数；步骤三、判断吸声系数是否满足条件；步骤四、计算共振频率；步骤五、计算发动机噪声频率，判断其与共振  全部
背景技术：
当前先进运输类飞机大多使用涡轮风扇发动机(简称涡扇发动机)，涡扇发动机噪 声是飞机的主要噪声源之一。涡扇发动机噪声主要包括：风扇噪声、压气机噪声、涡轮燃烧 室噪声和喷流噪声等，其中风扇噪声与压气机噪声主要通过短舱进气道向前方传播，并在 飞机起飞阶段是影响环境的重要因素。针对此问题，中国民航适航标准CCAR-36部对起飞噪 声进行专门的限定。所以通过分析发动机噪声传播的途径，可以看到，在短舱进气道内壁增 加吸声结构，可以降低发动机向前传播的噪声。 目前，穿孔板吸声结构应用范围非常广泛，包括建筑、管道工程、工业设施、交通等 等。但是上述应用绝大多数是在气流流速较低的条件下，流速一般不超过0.3Ma。但是，在高 速流动条件下，特别对于高速飞行的飞机而言，为保证飞机安全性、环保性和经济性，基于 穿孔吸声结构的进气道消声设计受以下条件限制：不产生流场畸变、不产生过大的流阻、保 证发动机进气效率；不产生较大次生噪声；更重要的是在复杂流动环境下具有足够的吸声 性能和足够宽的吸声频带等。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种涡扇发动机短舱穿孔板吸声 结构设计方法。 本申请公开了一种涡扇发动机短舱穿孔板吸声结构设计方法，包括如下步骤： 步骤一、根据预设的穿孔板吸声结构参数，计算穿孔板吸声结构的声阻抗率，其 中，声阻抗率Z通过如下关系式得到： z＝r jχ； 其 中 ，r 是 相 对 声 阻 率 ： χ是 相 对 声 抗 率 ： j表示虚部；ω是角频率，ω＝2πf；f是频率；c是音速；d是孔径；t是 穿孔板厚度；D是穿孔板吸声结构空腔深度；p是穿孔率；v是气体粘性系数；δ是孔端修正系 数；V0是孔中流速；Cd是孔的流量系数；K是常数； 步骤二、根据声阻抗率计算穿孔板吸声结构的吸声系数； 步骤三、判断吸声系数是否满足第一设定条件；满足则进行步骤四，否则，返回步 骤一，调整预设的穿孔板吸声结构参数； 步骤四、根据所述声阻抗率计算穿孔板吸声结构的共振频率； 步骤五、计算发动机噪声频率，判断发动机噪声频率与穿孔板吸声结构的共振频 4 CN 111581734 A 说　明　书 2/5 页 率的差值是否满足第二设定条件；满足则进行步骤六，否则，返回步骤一，调整预设的穿孔 板吸声结构参数； 步骤六、保留本次预设的穿孔板吸声结构参数，返回步骤一，进行变参计算，以分 析穿孔板吸声结构的性能； 步骤七、构造优化函数，目标是使穿孔板吸声结构的吸声系数最大； 步骤八、根据优化计算结果，得到最优穿孔板吸声结构参数，并用于涡扇发动机短 舱吸声结构设计。 根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤二中，吸声系数α通过如下关系式得 到： 根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤四中，共振频率fr通过如下关系式得 到： 根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤二包括： 步骤2.1、根据声阻抗率计算穿孔板吸声结构的吸声系数； 步骤2.2、根据吸声系数构建吸声系数曲线； 步骤2.3、根据吸声系数曲线得到最大吸声系数αmax； 步骤2.4、对最大吸声系数αmax进行修正，得到修正后的吸声系数α0：α0＝μαmax，μ是 修正系数；其中 所述步骤三中，是判断修正后的吸声系数α0是否满足第一设定条件。 根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤三中，所述第一设定条件为α0≥ 0.7。 根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤四包括： 步骤4.1、根据声阻抗率计算穿孔板吸声结构的共振频率fr； 步骤4.2、对共振频率fr进行修正，得到修正后的吸声系数f0：f0＝κfr，κ是修正系 数，其中 所述步骤五中，是判断发动机噪声频率fe与修正后的共振频率f0的差值是否满足 第二设定条件。 根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤三中，所述第二设定条件为 根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤七中的优化函数为： α0＝F(d,t,D) Max:α0 5 CN 111581734 A 说　明　书 3/5 页 根据本申请的至少一个实施方式，所述预设的穿孔板吸声结构参数包括：孔径d、 穿孔板厚度t、吸声结构空腔深度D和板的穿孔率p。 本申请至少存在以下有益技术效果： 本申请的涡扇发动机短舱穿孔板吸声结构设计方法，分析步骤简洁，便于计算机 自动化迭代计算，可以大幅提升工作效率，所设计得到的涡扇发动机短舱穿孔板吸声结构， 其形式简单，易于加工，且能够大幅度降低发动机噪声。 附图说明 图1是本申请的涡扇发动机短舱穿孔板吸声结构设计方法的流程图。