王 恒 毛崎波 胡龙轩 王渊德 谢 冉

(南昌航空大学飞行器工程学院 南昌 330063)

0 引言

利用声波叠加干涉原理的干涉管，因其简单的结构和优秀的消声性能在噪声控制领域中备受关注，例如著名的1/4 波长管和Herschel-Quincke(HQ)管。1/4 波长管利用管口入射声波在管端反射后，形成频率相同的声波发生叠加干涉作用[1]。1/4 波长管因其简单的结构和良好的消声性能，为许多工程领域提供了理想的解决方案，例如：在航空降噪领域，Oschwald等[2]利用1/4波长管干涉特性解决航空发动机的燃烧不稳定问题，通过实验证明加入1/4 波管后，燃烧室固有频率发生改变，提高燃烧的稳定性；在汽车降噪领域，刘涛等[3]将1/4 波长管运用在增压发动机进气系统，有效解决涡轮增压器的气流啸叫噪声。HQ 管利用两个分支管路径的不同改变了声波的相位[4]，声波叠加干涉从而达到降噪的效果。HQ 这种结构具有很大的可改造性，使得其在降噪领域具有很大发展潜力，为此出现了大量基于HQ 管的研究。早期，Selamet等[5]提出一种改进的多分支管并联模型，并且推导出传声损失理论模型；Desantes 等[6]在传统HQ 管两分支管中引入一根连接管，给出一种推导这种带有连接管理论模型的方法。随后，Torregrosa 等[7]改变了分支管横截面积，设计了一种横截面积渐变的HQ 管，以此来提高传统HQ 管的消声性能；Poirier 等[8]提出了一种HQ 管与声衬的组合模型，这种组合模型可以充分发挥二者的特性，达到更进一步的消声效果。在近期，Kim 等[9]设计了一种利用周期阵列的谐振管阻滞振速传播进而形成相位差的虚拟HQ 管，并且通过改变谐振管的排布方式实现降噪频率的可调节；……