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随着国家对乘用车噪声标准的严格要求和人们对驾乘舒适性的不断追求,气动噪声的研究已成为了汽车空气动力学研究的一个重点,在风洞中开展汽车声学测量试验可为企业开发出符合空气动力学特性的低阻低噪车型提供重要的参考依据,这就对风洞的背景噪声提出了更高的要求。在风洞试验中过高的背景噪声不仅对声学测量试验、脉动压力测量试验有明显的影响,还会对与雷诺数有关的气动力测量试验带来影响。另一方面,风洞噪声对周边环境和试验操作人员身心健康也会带来危害。传统上通过布置消声材料和安装消声器等措施可大大降低风洞背景噪声,但过多的消声部件不仅会增大风洞管道的阻塞比,降低了风洞运行的效率,同时这些消声部件也带来本身的自噪声,因此对风洞本身部件进行降噪研究可在不增加风洞建设经费和风洞运行成本的基础上获得较好的声学测量环境,这对降低风洞的背景噪声,提高风洞运行效率具有较大的意义。基于以上分析,本文开展了以下主要工作:1.对湖南大学HD-2风洞进行了背景噪声的测量试验,通过声学测量设备获得了风洞内不同监测点的总声压级和A计权声压级水平,分析得到风洞主要的噪声源和可采取降噪设计的部段,为下一步风洞降噪设计提供试验参考依据。2.建立了风洞主要噪声源动力段风扇的数值计算模型,使用大涡模拟和Lighthill声类比模型对风扇声学性能进行研究,对叶片安装角,叶尖间隙和叶片数目对风扇流场性能和声学性能的影响进行了研究,并讨论了风扇叶片穿孔降噪的方法。3.风洞稳定段拐角是回流式风洞的一个重要部件,气流在四个拐角的损失可占风洞总损失的40%~60%,因此一般在拐角位置都安装有导流片,以改善拐角的流动。对三种形式的导流片即圆弧直线型、双圆弧型、SA070.61翼型导流片进行计算分析,获得了这三种导流片的声学分布特性和拐角段的流动特性。4.风洞收缩段壁面形状对试验段流场品质与测试区背景噪声有较大的影响,对几种典型收缩段曲线进行数值计算,获得了考虑声学性能的收缩段曲线设计准则,并利用参数化方法,提出了一条新型风洞收缩段曲线。5.应用本文对风洞结构部件声学特性的计算结果,建立了改进后风洞的数值计算模型,计算了改进风洞高速试验段的背景噪声和来流速度均匀性,计算结果表明从风洞结构上采取优化设计可降低风洞的背景噪声,这为以后风洞改造和新风洞的建设提供了参考依据。