用于锯齿状前缘与后缘的快速噪声预测模型

前缘与后缘锯齿结构已广泛用于降低反向旋转风扇和大型风力涡轮机等应用中的前缘与后缘噪声。近期研究表明，这两类噪声问题可使用Wiener-Hopf方法进行解析建模。然而，所得模型涉及无法解析求值的无穷区间积分，因此实现它们存在实际困难。本文针对带锯齿前缘和后缘的平板分别开发了易于实现的噪声预测模型。通过利用高阶模态被截止、且除足够高频外远场中相邻模态不相互干扰这一事实，将一个含两个无穷求和的无穷区间积分近似为单个直接求和。数值比较表明，所得模型作为原始模型的优良近似。当前缘模型预测与具有不同根到尖振幅的锯齿结构实验结果对比时，也取得了良好一致。重要的是，本文开发的模型能以非常高效的方式稳健求值。例如，在标准台式计算机上，后缘和前缘噪声模型的典型远场噪声谱均可在毫秒内算出。由于其高效性和数值实现的简便性，这些模型预期在可能需要数值优化的应用中尤为重要。