多孔材料耦合吹吸气流控制钝体流动与噪声的研究

基本信息
批准号:11772146
项目类别:面上项目
资助金额:68.00
负责人:刘宇
学科分类:
依托单位:南方科技大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘汉儒,郑炯智,赵彦辰,张皓
关键词:
可渗透面声比拟气动声学流动噪声噪声控制
结项摘要

The porous material between fluid and solid, as a passive method of bluff body flow/noise control with great potential, is capable of stabilizing shear layer at the interface, suppressing vortex shedding, and regularizing wake field. However, the insufficiency of current experimental studies and the restrictions of high porosity and high layer thickness are hindering the understanding of the physical mechanism and its practical applications. On the basis of the experimental and numerical studies on flow around a cylinder with porous layer accomplished by the applicant’s team, this project proposes a comprehensive experimental study to address spanwise correlation in three-dimensional flow field, internal flow field within the porous layer and shear layer at the porous surface, as well as parameter effects. The proposed research will develop and complement the physical understanding of this control method, and validate and improve the numerical models of flow field and acoustic flied. Moreover, it is suggested to actively compensate the flow field within porous medium and the shear layer at porous surface using air blowing/suction. A new active/passive coupling control method will be developed and optimized that broadens the applicable conditions of porous material while retaining its advantages. Through integrating new experimental observations and new technique application, the research proposed in this project will reveal the physical process and scientific nature of bluff body flow and noise control by coupling porous material and air blowing/suction, and will provide theoretical and experimental foundation and technical support for the research and development of this new technology for reducing drag and noise.

介于流体和固体之间的多孔材料层能够有效稳定界面剪切层、抑制涡脱落、调控尾迹流场,从而降低气动阻力与噪声,是一种具有独特潜力的钝体流动与噪声被动控制方法,但现有实验研究的不足以及高孔隙率与高层厚的局限严重阻碍了此方法的机理认识和实际应用。本项目在申请人团队已完成的多孔层圆柱绕流实验与数值研究的基础上,开展三维流场展向相关性、多孔层内流场与表面剪切层、以及参数影响的实验研究,发展和补充此控制方法的物理认识,验证并改进流场与声场数值模型。同时,引入吹吸气流主动补偿多孔介质内部流场与表面剪切层,在保留多孔材料优势的同时拓宽其适用条件,发展新的主被动耦合控制方法并进行优化设计。本项目的研究融入了新的实验观测与新的技术应用,将深刻揭示多孔材料耦合吹吸气流控制钝体流动与噪声的物理过程和科学本质,为新概念减阻降噪技术研发提供理论实验依据与技术支撑。

项目摘要

多孔材料覆层能够有效稳定钝体表面剪切层、抑制涡脱落、调控尾迹流场,从而降低气动阻力与噪声,是一种具有独特潜力的流动与噪声被动控制方法。但现有研究对此方法的机理认识还不够充分,其实际应用也受制于高孔隙率和高层厚的局限。本项目围绕多孔覆层与吹吸气流的流动与噪声控制方法及其优化设计,结合实验测试与数值模拟,开展了多孔覆层流动与噪声控制的机理研究、多孔材料耦合吹吸气流的主被动控制研究、以及吹吸气流与主被动耦合控制的优化参数研究。本项目提出了结构化多孔材料的创新概念,完成了对圆柱绕流三维流场、多孔层近壁与内部流场、以及主要参数影响的系统全面的实验与数值研究,深入揭示了多孔材料控制钝体流动与噪声的作用机制,并获得了用于验证和改进数值模型的基准数据库。同时,研究了吹吸气流主动控制以及多孔覆层耦合吹吸气流的主被动方法对圆柱绕流的流动与噪声控制效果,并分析了其控制机理。在此基础上,获得了多孔覆层圆柱的优化布局与轻量化最优设计,研究分析了优化设计的流动与声学机理,进一步探索了吹吸气流和主被动耦合方法的优化参数及其控制机理。本项目的研究成果发展和补充了对多孔材料控制钝体流动与噪声的机理认识,并探索了利用吹吸气流耦合多孔材料进行流动与噪声控制的可行性,为发展主被动耦合降噪技术并推动其实际应用提供了有价值的理论与实验依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
2

宽弦高速跨音风扇颤振特性研究

宽弦高速跨音风扇颤振特性研究

DOI:
发表时间:2021
3

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

DOI:
发表时间:2018
4

响应面法优化藤茶总黄酮的提取工艺

响应面法优化藤茶总黄酮的提取工艺

DOI:
发表时间:2015
5

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2020.08.003
发表时间:2020

刘宇的其他基金

批准号:21602015
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50903036
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51606129
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701021
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60606019
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30471895
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:41604132
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11372194
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:60775049
批准年份:2007
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:59786001
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51072211
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:31700308
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670531
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51405182
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71073012
批准年份:2010
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81904153
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503024
批准年份:2015
资助金额:17.90
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50476002
批准年份:2004
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:11671031
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81301852
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51175535
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51205332
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21371172
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21506051
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41203016
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503600
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51907024
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51373062
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:50776002
批准年份:2007
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:51573126
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:U1233110
批准年份:2012
资助金额:40.00
项目类别:联合基金项目
批准号:41673059
批准年份:2016
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:50603017
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91026007
批准年份:2010
资助金额:90.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61672128
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:41606022
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301032
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81602211
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000546
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51275027
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81000530
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51277169
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51405058
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51875074
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81603111
批准年份:2016
资助金额:17.30
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71771039
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:71473242
批准年份:2014
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:31672607
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51875094
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21776070
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30871210
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:60803074
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572213
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:10901018
批准年份:2009
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51173064
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:10672105
批准年份:2006
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:71101017
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51105067
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704073
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41802122
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21907091
批准年份:2019
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51306069
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10726064
批准年份:2007
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51807119
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700396
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51773078
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:41671186
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:71371042
批准年份:2013
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:21602056
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61177080
批准年份:2011
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:61575186
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

隧道火灾的烟气流动与控制研究

批准号:50376061
批准年份:2003
负责人:霍然
学科分类:E0604
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
2

大跨度桥梁箱梁风速全过程的被动自吸/吹气流动控制研究

批准号:51578188
批准年份:2015
负责人:陈文礼
学科分类:E0805
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
3

多孔板表面气流流动特性及传热特性的研究

批准号:58670060
批准年份:1986
负责人:郭廷伟
学科分类:E06
资助金额:2.70
项目类别:面上项目
4

高速车辆气流噪声内在机理及预估与控制理论研究

批准号:59775022
批准年份:1997
负责人:葛囤
学科分类:E0503
资助金额:11.00
项目类别:面上项目