利用高速全息术和层析重建技术测量偏流衬垫上的局部声压

摘要： 偏流衬垫（BFL）作为空调涡轮机冷却系统的组成部分，同时具有降低噪音排放的功能。其降噪原理基于声波与气流的相互作用。这种湍流气动声学相互作用发生在微观层面且环境严苛。为研究局部气动声学现象，本研究采用非侵入式方法测量局部声场阻抗（定义为声压与声学粒子速度之比）的分布。本文重点针对局部声压的非侵入式测量展开，提出一种基于高速摄像的全息测量系统，可对局部声压进行二维断层扫描并实现高空间分辨率测量。该系统具有52微米的空间分辨率，能同步采集多达1600个测量点，既能观测BFL表面近场预期的亚毫米级气动声学效应，又将测量时长较单点测量系统缩短了三个数量级。通过参考测量对摄像断层扫描系统进行了实验验证，该系统已应用于声学模型和气动声学模型，针对两个模型测得的局部声压变化进行了讨论。本研究旨在实现声压的非侵入式研究，以深入理解气动声学效应及其降噪特性，在不降低涡轮机整体性能的前提下提升BFL的降噪能力。