矩形翅片椭圆管热交换器的气动噪声研究

"这篇论文是2012年发表在《同济大学学报(自然科学版)》第40卷第8期的一篇关于气动噪声研究的文章，由李启良、杨志刚和赵兰萍合作完成。研究的焦点是矩形翅片椭圆管热交换器在气动声学风洞中的噪声问题。" 本文的研究目标是评估矩形翅片椭圆管热交换器在不同风速条件下的声学特性。通过在模型风洞中设置传声器，研究人员对热交换器在5个不同风速下的进出口声学特性进行了测量。实验结果显示，热交换器自身产生的气动噪声水平大约在8.9到10.7分贝之间，这个噪声能量主要集中在中低频段。 进一步的分析发现，随着迎面风速的增加，相同管排数下产生的漩涡脱落频率呈现出线性增长的趋势。这一现象揭示了一个重要的物理规律，即对于特定的热交换器，存在一个固定的斯托拉哈尔数（Stoßzahl），这是一个无量纲参数，用于描述流体颗粒与固体壁面相互作用时的相对强度。斯托拉哈尔数的不变性意味着热交换器在不同风速下，其内部流动结构的声学响应保持了一定的稳定性。 关键词“气动一声学风洞”表明实验环境是模拟真实飞行条件下研究噪声的特殊设施，这种风洞能够准确反映飞行器在空中遇到的空气动力学和声学效应。“热交换器”是研究的核心设备，它的设计和性能直接影响到整体系统的噪音水平。“气动噪声”则是指由气体流动引起的噪声，是本文关注的主要研究对象。 这篇论文为理解和降低热交换器在实际应用中的噪声提供了基础数据，对于优化航空航天及汽车等领域的热管理设备设计具有重要意义。同时，研究方法和结果也为相关领域内的气动噪声控制提供了理论参考。