Interakce rotor-stator - Rotor–stator interaction

tento článek je psán jako výzkumná práce nebo vědecký časopis které mohou použít příliš technické termíny nebo nemusí být napsán jako encyklopedický článek. Prosím pomozte to vylepšit přepsáním do encyklopedický styl. (Prosinec 2016) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

Důležitá otázka pro letecký průmyslu je snížení o hluk letadel. The rotor –stator interakce je převládající součástí emise hluku. Uvádíme úvod do těchto teorií interakce, jejichž aplikací je mnoho. Například koncepce klimatizačních ventilátorů vyžaduje úplné pochopení této interakce.

Emise hluku mechanismu rotor - stator

Probuzení rotoru indukuje na lopatkách statoru za sebou kolísavé zatížení lopatek, které je přímo spojeno s emisemi hluku.

Vezměme si rotor B lopatek (při rychlosti otáčení ${displaystyle Omega}$) a stator V lopatek v jedinečné konfiguraci rotor – stator. Frekvence zdroje jsou násobky ${displaystyle BOmega}$, to znamená ${displaystyle mBOmega}$. V tuto chvíli neexistuje přístup ke zdrojovým úrovním ${displaystyle F_ {m}}$. Kmitočty šumu jsou také ${displaystyle mBOmega}$, ne v závislosti na počtu lopatek statoru. Toto číslo V má nicméně převládající roli v hladinách hluku (${displaystyle P_ {m}}$) a směrovost, jak o ní bude pojednáno později.

Příklad

U ventilátoru klimatizace letadla jsou rozumné údaje:

${displaystyle B = 13}$ a ${displaystyle Omega = 12000}$ rnd / min

Frekvence procházející čepelí je 2600 Hz, takže je nutné zahrnout pouze první dva násobky (2600 Hz a 5200 Hz), kvůli limitu vysoké citlivosti lidského ucha. Musí být studovány frekvence m = 1 am = 2.

Optimalizace počtu lopatek

Protože úrovně zdroje nelze snadno upravit, je nutné se zaměřit na interakci mezi těmito úrovněmi a úrovněmi hluku.

Funkce přenosu ${displaystyle {{P_ {m}} nad {F_ {m}}}}$ obsahuje následující část:

${limity součtu displaystyle _ {s = -infty} ^ {s = + infty} {e ^ {- {{i (mB-sV) pi} nad 2}} J_ {mB-sV}} (mBM)}$

Kde M je Machovo číslo a ${displaystyle J_ {mB-sV}}$ the Besselova funkce z mB–sv objednat. Vliv funkce přenosu lze minimalizovat snížením hodnoty Besselovy funkce. Aby to bylo možné, musí být argument menší než pořadí Besselovy funkce.

Zpět k příkladu:

Pro m = 1, s Machovým číslem M = 0,3, je argument Besselovy funkce asi 4. Je nutné se vyhnout mB-sV menšímu než 4. Pokud V = 10, pak 13-1x10 = 3, bude tedy hlučný režim. Pokud V = 19, minimum mB-sV je 6 a emise hluku budou omezeny.

Poznámka :

Případu, kterému je třeba se striktně vyhnout, je situace, kdy mB-sV může být nul, což způsobí, že pořadí Besselovy funkce bude 0. V důsledku toho je třeba dávat pozor na B a V jako prvočísla.

Stanovení úrovní zdroje

Minimalizace přenosové funkce ${displaystyle {{F_ {m}} nad {P_ {m}}}}$ je velkým krokem v procesu snižování emise hluku. Aby však byla vysoce účinná, je nutné předvídat úrovně zdrojů ${displaystyle F_ {m}}$. To nás povede k rozhodnutí minimalizovat Besselovy funkce pro nejvýznamnější hodnoty m. Pokud je například úroveň zdroje pro m = 1 velmi vyšší než pro m = 2, nebere se v úvahu Besselova funkce řádu 2B-sV. Stanovení úrovní zdroje je dáno Searsovou teorií, která nebude zde bude vysvětleno.

Směrovost

Celá tato studie byla vytvořena pro privilegovaný směr: osu rotor - stator. Všechny výsledky jsou přijatelné, pokud má být redukce šumu v tomto směru. V případě, že je hluk ke snížení kolmý na osu, jsou výsledky velmi odlišné, jak ukazují tyto obrázky:

Pro B = 13 a V = 13, což je nejhorší případ, je hladina zvuku na ose velmi vysoká (pro ${displaystyle heta = 0}$)

U B = 13 a V = 19 je hladina zvuku na ose velmi nízká, ale vysoká kolmo k ose (pro ${displaystyle heta = Pi / 2}$)

externí odkazy

• Sijtsma, P .; Schulten, J.B.H.M. (2003). „Požadavky na přesnost modelování probuzení pro predikci hluku interakce budiče se statorem rotoru (NLR-TP-2003-124; AIAA Paper 2003-3138)“. Národní letecká laboratoř, Holandsko. Archivovány od originál dne 27. října 2007. Citováno 9. března 2009.