瑞典研究人员开拓了一种安静、高效的螺旋桨优化方法_螺旋桨_噪音
电气化被视为在未来的无化石航空中发挥主要浸染。但电动航空正面临着一个权衡取舍的困境:电动飞机越节能,它的噪音就越大。现在,瑞典查尔姆斯理工大学的研究职员开拓了一种螺旋桨设计优化方法,为安静、高效的电动航空铺平了道路。
近年来,电气化被描述为在减少未来航空排放方面具有主要浸染。由于航程更远带来的寻衅,人们的兴趣紧张集中在航程更短的电动螺旋桨飞机上。与电动机相连的螺旋桨被认为是区域和海内航班最高效的推进系统。
但是,虽然飞机是电动的,但螺旋桨会产生另一种排放物——噪音。螺旋桨叶片发出的噪音不仅会打扰空中搭客。未来的电动飞机将须要在相对较低的高度翱翔,噪音滋扰会影响居民区和动物生活。
与权衡取舍的困境作斗争这便是研究界面临的困境。开拓既安静又节能的电动飞机的年夜志受到权衡问题的阻碍。
“我们可以看到,螺旋桨的叶片越多,噪音排放越低。但叶片越少,推进效率越高,电动飞机翱翔韶光越长。从这个意义上说,能源效率和能源效率之间存在权衡。噪音。这对付既安静又高效的电动飞机来说是一个障碍,”查尔姆斯理工大学流体动力学和海洋技能副教授兼研究员 Hua-Dong Yao 阐明道。
静音高效螺旋桨的优化设计但现在,姚华东和他的研究同事可能离办理方案又近了一步。他们成功地隔离和探索了发生在螺旋桨叶片尖端或“尖端涡流”的噪音,这是一种已知但探索较少的噪音源。在隔离这种噪音时,研究职员能够充分理解它相对付螺旋桨叶片产生的其他噪音源的浸染。通过调度螺距角、弦长和叶片数量等一系列螺旋桨参数,该团队找到了一种优化螺旋桨设计并平衡效率和噪音之间权衡的方法。
该方法在航空航天杂志上揭橥的研究中有所描述,现在可用于未来电动飞机的更安静螺旋桨的设计过程。
“当代飞机螺旋桨常日有两到四个叶片,但我们创造,通过利用我们的优化框架设计的六个叶片,您可以开拓出一种既相对高效又安静的螺旋桨。螺旋桨的噪音降落高达 5- 8 dBA,与三叶片螺旋桨比较,推力丢失仅为 3.5%。这相称于某人从正常发言的声音到您在安静的房间里听到的声音所降落的噪音,”Hua-Dong 说瑶。
A 加权分贝(dBA 或 dB(A))表示人耳感知的声音的相对响度。与平坦的音频分贝丈量比较,A 加权为人类听力的中间范围内的频率供应更多代价,而为边缘的频率供应更少的代价。A计权是判断听力损伤和噪声污染的标准。
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