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猫头鹰翅膀状设计,有助于减少飞机风力涡 [复制链接]

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在AIP出版的《流体物理学》一书中,西安交通大学的研究人员利用猫头鹰翅膀的特性为翼型设计提供数据,并显著降低后缘噪声。

"由于夜行性猫头鹰独特的翅膀配置,在相似的飞行速度下产生的噪声比其他鸟类低约18分贝,"作者XiaominLiu说。"而且,当猫头鹰捕捉猎物时,翅膀的形状也在不断变化,因此研究猫头鹰飞行过程中的翅膀边缘结构具有重要意义。

当气流沿着翼型后部传递时,会产生后缘噪声。该气流沿着翼型的上表面和下表面形成湍流空气层,当该空气层流回后缘时,它会散射并辐射噪声。

以前的研究探索了锯齿状的后缘,发现锯齿有效地降低了旋转机械的噪声。然而,降噪并不是普遍的,这在很大程度上取决于最终的应用。

"目前,旋转涡轮机械的叶片设计已经逐渐成熟,但降噪技术仍处于瓶颈,"刘说。"传统锯齿结构的降噪能力有限,需要提出和开发一些新的非光滑后缘结构,以进一步挖掘仿生降噪的潜力。

该团队使用噪声计算和分析软件对具有类似猫头鹰翅膀的特征的简化翼型进行了一系列详细的理论研究。他们应用他们的发现来抑制旋转机械的噪声。

改善后缘周围的流动条件并优化边缘的形状可抑制噪声。有趣的是,不对称锯齿比对称锯齿更能降低噪声。

降噪因工作条件不同而变化,因此科学家强调,应根据具体应用进一步评估翼型设计。

例如,风力涡轮机具有复杂的进水环境,这需要更通用的降噪技术。在不同流入流的影响下检查降噪技术将使其结论更具普遍性。

研究人员认为,他们的工作将成为翼型设计和噪声控制的重要指南。

信息源于:sciencedaily

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