环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统及方法



1.本技术涉及信号处理技术领域,特别涉及一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统及方法。


背景技术:



2.航空发动机燃烧室从结构上分为了分管燃烧室、环管燃烧室和环形燃烧室,环形燃烧室具有迎风面积小,出口温度均匀的优点,得到了现代航空发动机的广泛运用。在环形燃烧室中,氮氧化物主要来自于燃烧室内的燃烧产生的热力型no
x
,与火焰温度呈现正相关关系,因此主要依靠降低火焰温度来控制出口的氮氧化物浓度。为了降低火焰温度,环形燃烧室广泛采用贫油预混燃烧技术,该方法燃烧出口温度均匀且低,是目前no
x
生成最低的燃烧技术。但同时贫油预混燃烧带来了燃烧振荡的问题,由于当量比低火焰往往不稳定,当燃烧室内压力脉动和放热率脉动的相位关系满足瑞利准则时,会在空间内造成多参数的大幅度振荡,出现回火、吹熄等问题,影响系统的控制和运行甚至造成结构的损坏。常用的燃烧振荡的控制措施分为主动控制和被动控制。其中,主动控制基于一定控制模型,借助实时监测的状态信息采取相应的控制措施,改变燃烧室中压力脉动和放热率脉动的耦合关系,从而抑制振荡燃烧的发生。燃烧室内的声场还原和声源定位技术可确定声源火焰的位置和产生的声场的结构特征,为主动控制提供重要信息。因此,将航空发动机环形燃烧室模化为模型,研究环形燃烧室内的声场还原和声源定位技术对于抑制燃烧振荡具有重要的意义。
3.目前,相关技术中,声源定位问题的解决方案主要有等效源法和波束形成法。等效源法的基本原理是根据叠加原理可以将声源当成一系列点声源的组合,则可以假定声源可能存在的几个位置,通过建立这几个点声源与声压测量点间的传递矩阵,对传递矩阵求逆即可得到这几个位置的声源强度信息。然而,在环形腔室中,声源到声场的格林函数并不容易得到;另外等效源法需要事先假定声源分布的位置,假定的声源位置数目必须小于测量压力的麦克风的数目,假定位置少,可能与真实的声源位置产生偏差,但假定位置多,要求的麦克风数目也越多,矩阵求逆的计算量也越大。波束形成法的基本原理是在空间特定位置布置麦克风阵列,通过对特定方向入射的平面波球面波进行相位的延迟相加平均来求取声源的等效分布。波束形成法适用于对高频信号声源的定位,但在实际应用的环形燃烧室中,燃烧振荡的频率较低,在环形燃烧室中应用波束形成法得到的定位效果较差。
4.综上,相关技术中,波束形成法无法准确定位低频声源,而等效源法声源分布的位置数目难以准确设定,亟待解决。


技术实现要素:



5.本技术提供一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统及方法,以解决波束形成法无法准确定位低频声源,以及等效源法声源分布的位置数目难以准确设定等问题。
6.本技术第一方面实施例提供一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统,包括:声源单元,用于产生声场;麦克风阵列,所述麦克风阵列设置于环形燃烧室的环形腔体的环
形壁面上,其中,所述环形腔体的横截面为环形且轴向长度为预设轴向长度;信号采集单元,用于采集所述麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号;声源定位单元,用于对所述压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于所述各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原所述环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于所述声源定位效果图定位不稳定声源位置。
7.可选地,在本技术的一个实施例中,所述声源定位单元还用于向用户显示所述声源定位效果图。
8.可选地,在本技术的一个实施例中,所述声源单元包括:信号发生器,用于产生电信号;功率放大器,用于对所述电信号进行放大处理;扬声器,用于利用放大处理后的电信号产生模型内的所述声场。
9.可选地,在本技术的一个实施例中,所述环形腔体的径向距离小于声波的波长。
10.可选地,在本技术的一个实施例中,所述麦克风阵列呈单圈或者多圈环形分布于所述环形壁面。
11.可选地,在本技术的一个实施例中,所述麦克风阵列的每圈的麦克风数目大于所述环形燃烧室内声压的周向模态数。
12.本技术第二方面实施例提供一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法,包括以下步骤:采集所述麦克风阵列的麦克风信号,所述生成压力信号;对所述压力信号进行模态分解测量,得到所述各阶模态的信息;基于所述各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原所述环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到所述声源定位效果图,并基于所述声源定位效果图定位所述不稳定声源位置。
13.可选地,在本技术的一个实施例中,在采集所述麦克风阵列的麦克风信号之前,还包括:产生电信号;对所述电信号进行放大处理;利用放大处理后的电信号产生模型内的所述声场。
14.本技术第三方面实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法。
15.本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的环形燃烧室内热声不稳定声源探测。
16.由此,本技术的实施例具有以下有益效果:
17.本技术的实施例可通过采集麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号,对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置。从而本技术可以得到燃烧室内的声场分布,实现声源的准确定位,弥补波束形成法无法准确定位低频声源的缺陷;此外,本技术构建的声学模型可以通过增加麦克风环形阵列的圈数来考虑腔体入口和出口两端声学边界条件的影响,能够应用于实际中进出口情况复杂的环形燃烧室声源定位。由此,解决了波束形成法无法准确定位低频声源,以及等效源法声源分布的位置数目难以准确设定等问题。
18.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变
得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
19.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
20.图1为根据本技术实施例的环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统的示例图;
21.图2为根据本技术的一个实施例的提供的一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统的数值模拟示意图;
22.图3为根据本技术的一个实施例的提供的一种声源位于定位区域的zs,处,环形燃烧室内声场还原效果示意图;
23.图4为根据本技术的一个实施例的提供的一种声源位于定位区域的zs,处,环形燃烧室内的声源定位效果示意图;
24.图5为根据本技术实施例提供的一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法的流程图;
25.图6为申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
26.附图标记说明:
27.环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统-10;声源单元-100、麦克风阵列-200、信号采集单元-300、声源定位单元-400;存储器-601、处理器-602、通信接口-603。
具体实施方式
28.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
29.下面参考附图描述本技术实施例的环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统及方法。针对上述背景技术中提到的问题,本技术提供了一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统,包括,声源单元,用于产生声场;麦克风阵列,麦克风阵列设置于环形燃烧室的环形腔体的环形壁面上,其中,环形腔体的横截面为环形且轴向长度为预设轴向长度;信号采集单元,用于采集麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号;声源定位单元,用于对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置。由此,解决了波束形成法无法准确定位低频声源,以及等效源法声源分布的位置数目难以准确设定等问题。
30.具体而言,图1是本技术实施例的环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统的方框示意图。
31.如图1所示,该环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统10包括:声源单元100、麦克风阵列200、信号采集单元300以及声源定位单元400。
32.其中,声源单元100,用于产生声场;
33.麦克风阵列200,麦克风200阵列设置于环形燃烧室的环形腔体的环形壁面上,其中,环形腔体的横截面为环形且轴向长度为预设轴向长度;
34.信号采集单元300,用于采集麦克风阵列200的麦克风信号,生成压力信号;
35.声源定位单元400,用于对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置。
36.可以理解的是,本技术的实施例通过上述环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统可以得到燃烧室内的声场分布,实现声源的准确定位,有效解决波束形成法无法准确定位低频声源的问题。此外,还可应用于实际进出口情况复杂的环形燃烧室声源定位。
37.可选地,在本技术的一个实施例中,声源单元包括:信号发生器,用于产生电信号;功率放大器,用于对电信号进行放大处理;扬声器,用于利用放大处理后的电信号产生模型内的声场。
38.需要说明的是,在本技术的实施例中,上述声源单元可由信号发生器、功率放大器和扬声器组成,该扬声器为动圈式扬声器,信号发生器用于产生电信号,经过功率放大器后输入动圈式扬声器,从而产生腔体内的声场,为获取燃烧室内的声场分布提供基础。
39.可选地,在本技术的一个实施例中,麦克风阵列呈单圈或者多圈环形分布于环形壁面。
40.在本技术的实施例中,上述麦克风阵列可安装在环形燃烧室壁面上,用于接收声压信号,其可以根据需要呈一圈或者多圈环形均匀分布,从而可以通过增加麦克风环形阵列的圈数来考虑腔体入口和出口两端声学边界条件的影响,以应用于实际中进出口情况复杂的环形燃烧室声源定位。
41.可选地,在本技术的一个实施例中,环形腔体的径向距离小于声波的波长。
42.本技术实施例的环形燃烧室为一种横截面为环形,且轴向长度有限的环形腔体,需要注意的是,该环形腔体的径向距离小于声波的波长。
43.可选地,在本技术的一个实施例中,麦克风阵列的每圈的麦克风数目大于环形燃烧室内声压的周向模态数。
44.需要说明的是,麦克风阵列中每圈麦克风数目大于环形燃烧室内声压的周向模态数,从而为后续实现热声不稳定声源探测提供硬件基础。
45.进一步地,上述信号采集单元可通过采用ni的模块化测试测量与控制标准平台pxie,并安装相应的同步采集器,如pxie数据同步采集器等,从而完成麦克风信号的多路同步采集模拟输入。
46.在本技术的实施例中,可以通过显示器连接pxie数据同步采集器,以实现显示器与信号采集单元相连,从而完成环形燃烧室内热声不稳定声源探测的硬件搭建。
47.进一步地,本技术的实施例可以利用声源定位单元通过对燃烧室内采集到的压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并在各点处进行模态叠加,还原燃烧室内的声场分布,进而消除传播波模态成分,叠加倏逝波模态,以判断声源位置。
48.具体地,本技术的实施例通过声源定位单元判断声源位置的过程如下所述:
49.(1)对燃烧室内采集到的压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,具体数学表达式如下:
50.声场内一点k处的声压可以用模态分解的思路表达为
[0051][0052]
其中,m为周向模态阶数,ω为频率,θk为方位角,a为模态振幅,τ为相位。可以用下式分别得到各阶周向模态的信息,并引入待测模态阶数n。
[0053][0054]a±m=|cm(t)|
max
±
|cm(t)|
min
[0055][0056]
其中,l
exp
为测点数量,tm为|m(t)|值最大的t值,则可以求得各阶周向模态的幅值和相位信息。
[0057]
(2)在各点处进行模态叠加,还原燃烧室内的声场分布,其中,环形燃烧室中的声波方程满足下式:
[0058][0059]
通解为:
[0060][0061]
通过周向模态分解测量的方法,可以在固定的x位置处布置一圈或多圈测点,进而得到各频率各周向模态的幅值、相位等信息,进而将各频率各阶模态叠加,即可得到全部声场的压力表达式。
[0062]
(3)消除传播波模态成分,叠加倏逝波模态,判断声源位置,将上述通解代入声波方程可以得到:
[0063][0064]
当时,k
m,ω
为实数,压力表达式中均为e
iax
谐振项,此时轴向上表现为传播波;当时,k
m,ω
为虚数,压力表达式中存在e
ax
指数项,此时轴向上表现为倏逝波。将k
m,ω
为实数的模态成分舍去,叠加所有k
m,m
为虚数时的倏逝波模态,得到的结果会在声源位置处得到极大值,从而判断声源位置。
[0065]
可选地,在本技术的一个实施例中,声源定位单元还用于向用户显示声源定位效果图。
[0066]
需要说明的是,本技术的实施例在判断并消除环形燃烧室内的传播波模态成分,叠加表征为倏逝波模态的压力信号,以判断声源位置的过程中,还可得到声源定位效果图,从而可通过显示器向用户显示声源定位效果,使得用户可更为直观地观测声源探测的效
果。
[0067]
下述将结合附图通过一个具体的实施例对环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统进行说明。
[0068]
本技术的实施例可以通过在如图2所示的环形燃烧室内还原声场,燃烧室的轴向长度为l,外壁面直径为do,内壁面直径为di,声源所在位置为定位区域的zs,处。声场还原效果如图3所示,可通过测量任意一点的声压级检验声场还原的准确度。
[0069]
进一步地,本技术的实施例可以通过在如图2所示的环形燃烧室内探测声源位置,燃烧室的轴向长度为l,外壁面直径为do,内壁面直径为di,声源所在位置为定位区域的zs,处。图4为声源定位效果图,如图4所示,区域内在zs,处表现出了等效声压级的极大值,由此可成功判断声源的位置。
[0070]
根据本技术实施例提出的环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统,包括声源单元,用于产生声场;麦克风阵列,麦克风阵列设置于环形燃烧室的环形腔体的环形壁面上,其中,环形腔体的横截面为环形且轴向长度为预设轴向长度;信号采集单元,用于采集麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号;声源定位单元,用于对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置,从而可以得到燃烧室内的声场分布,实现声源的准确定位,有效解决波束形成法无法准确定位低频声源的问题。
[0071]
其次参照附图描述根据本技术实施例提出的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法。
[0072]
图5为本技术实施例所提供的一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法的流程图。
[0073]
如图5所示,该环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法包括以下步骤:
[0074]
在步骤s501中,采集麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号。
[0075]
在步骤s502中,对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息。
[0076]
在步骤s503中,基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置。
[0077]
可选地,在本技术的一个实施例中,在采集麦克风阵列的麦克风信号之前,还包括:产生电信号;对电信号进行放大处理;利用放大处理后的电信号产生模型内的所述声场。
[0078]
需要说明的是,前述对环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统实施例的解释说明也适用于该实施例的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法,此处不再赘述。
[0079]
根据本技术实施例提出的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法,通过采集麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号,对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置。从而本技术可以得到燃烧室内的声场分布,实现声源的准确定位,弥补波束形成法无法准确定位低频声源的缺陷;此外,本技术构建的声学模型可以通过增加麦
克风环形阵列的圈数来考虑腔体入口和出口两端声学边界条件的影响,能够应用于实际中进出口情况复杂的环形燃烧室声源定位。
[0080]
图6为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括:
[0081]
存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。
[0082]
处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法。
[0083]
进一步地,电子设备还包括:
[0084]
通信接口603,用于存储器601和处理器602之间的通信。
[0085]
存储器601,用于存放可在处理器602上运行的计算机程序。
[0086]
存储器601可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
[0087]
如果存储器601、处理器602和通信接口603独立实现,则通信接口603、存储器601和处理器602可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture,简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component,简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture,简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0088]
可选地,在具体实现上,如果存储器601、处理器602及通信接口603,集成在一块芯片上实现,则存储器601、处理器602及通信接口603可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0089]
处理器602可能是一个中央处理器(central processing unit,简称为cpu),或者是特定集成电路(application specific integrated circuit,简称为asic),或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0090]
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法。
[0091]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0092]
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“n个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0093]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,
包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0094]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或n个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0095]
应当理解,本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
[0096]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0097]
此外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0098]
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:


1.一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统,其特征在于,包括:声源单元,用于产生声场;麦克风阵列,所述麦克风阵列设置于环形燃烧室的环形腔体的环形壁面上,其中,所述环形腔体的横截面为环形且轴向长度为预设轴向长度;信号采集单元,用于采集所述麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号;声源定位单元,用于对所述压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于所述各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原所述环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于所述声源定位效果图定位不稳定声源位置。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述声源定位单元还用于向用户显示所述声源定位效果图。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述声源单元包括:信号发生器,用于产生电信号;功率放大器,用于对所述电信号进行放大处理;扬声器,用于利用放大处理后的电信号产生模型内的所述声场。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述环形腔体的径向距离小于声波的波长。5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述麦克风阵列呈单圈或者多圈环形分布于所述环形壁面。6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述麦克风阵列的每圈的麦克风数目大于所述环形燃烧室内声压的周向模态数。7.一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法,其特征在于,利用权利要求1-6任一项所述的环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统,所述方法包括以下步骤:采集所述麦克风阵列的麦克风信号,所述生成压力信号;对所述压力信号进行模态分解测量,得到所述各阶模态的信息;以及基于所述各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原所述环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到所述声源定位效果图,并基于所述声源定位效果图定位所述不稳定声源位置。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在采集所述麦克风阵列的麦克风信号之前,还包括:产生电信号;对所述电信号进行放大处理;利用放大处理后的电信号产生模型内的所述声场。9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求7-8任一项所述的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求7-8任一项所述的环形燃烧室内热声不稳定声源探测方法。

技术总结


本申请涉及一种环形燃烧室内热声不稳定声源探测系统及方法,其中,包括:声源单元,用于产生声场;麦克风阵列,麦克风阵列设置于环形燃烧室的环形腔体的环形壁面上,其中,环形腔体的横截面为环形且轴向长度为预设轴向长度;信号采集单元,用于采集麦克风阵列的麦克风信号,生成压力信号;声源定位单元,用于对压力信号进行模态分解测量,得到各阶模态的信息,并基于各阶模态的信号在各点处进行模态叠加,还原环形燃烧室内的声场分布,且在消除传播波模态成分和叠加倏逝波模态后,得到声源定位效果图,并基于声源定位效果图定位不稳定声源位置。由此,解决了波束形成法无法准确定位低频声源,以及等效源法声源分布的位置数目难以准确设定等问题。以准确设定等问题。以准确设定等问题。


技术研发人员:

廖思胤 朱民

受保护的技术使用者:

清华大学

技术研发日:

2022.09.26

技术公布日:

2022/12/16

本文发布于:2024-09-25 10:33:14,感谢您对本站的认可!

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