飞机发动机模型 http://www.shjhmx.com ，上海境海模型公司。一直以来，降低飞机发动机噪声一直是航空业的主要关注点。要将噪声辐射降到最低，当然需要先了解发动机噪声，考虑到飞机系统和几何的复杂性，这项任务就变得非常困难。通过航空发动机导流管模型，我们获得了对飞机发动机声场的更深入理解。
这些噪声是什么?
不论是在去机场的路上，还是仅仅路过，你都可能看到过一些正准备降落的飞机刚好飞过头顶。看到飞机飞得如此之低，感叹之余，我们注意最多的也许就是飞机所发出的声音了。不过这种体验只是持续一会而已，想想那些住在机场附近，整天听到这种声音的人们吧。从这个角度来看，我们就不难理解为什么飞机噪声会成为大家普遍关注的问题了。
当飞机噪音在 20 世纪 60 年代成为公共问题之后，新的规定和研究促使人们开始研发更安静的飞机。在这场运动中，高涵道比涡轮风扇发动机已被证明是非常成功的一个设计元素。现在，这类发动机已被应用在大部分的客机中，它们会通过特有的风扇捕获吸入的空气。当空气流经风扇时，一部分进入燃烧室，其余则会绕过发动机。作为涡轮风扇发动机的前身，在涡轮喷气发动机中，所有空气都会流经气体发生器，相比之下，涡轮风扇发动机能在较低的速度下提供更高的推力，同时飞机发动机发出的噪声也较低。

CFM56 涡轮风扇发动机。（“CFM56 P1220759” – 图片为 David Monniaux 自行拍摄。已获得 Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 授权，通过Wikimedia Commons 分享。）
有了这项改进的发动机技术，下一步工作就是分析涡轮风扇发动机的声场，以优化它的设计。为实现这一目标，我们可以向仿真寻求帮助。
模拟飞机发动机噪声
为了分析飞机发动机的噪声，我们可以使用 COMSOL Multiphysics 中的航空发动机气流噪声模型。该模型分析了涡轮风扇发动机内部的轴对称导流管。它是 CFM56 系列涡轮风扇入口段的近似模型，该系列常用于客机中。本实例中，我们假定气流可压缩、无旋流场、无粘度，且为恒定熵。使用线性势流方程组，将声场模拟为背景流场之上的扰动。有了这些公式，压力场和速度场就与所谓的速度势直接相关，且可以从中推导而来。

导流管几何。
在本模型中，z = 0 表示源面，代表发动机实际几何中风扇的位置。在该边界上引入噪音源。同时，z = L 表示发动机的前端，称作入口面。变量 R1 和 R2 显示了旋转罩和导流管壁的剖面。
在本项研究中，我们模拟了可压缩和不可压缩无旋背景流场。马赫数分别为：M = -0.5（负 z 方向的气流）；M = 0（无气流）。本项分析也对比了在导流管内使用硬管壁和衬管壁的情况。