高亚声速湍流喷流气动噪声数值分析

摘要：

为适应航空噪声管制规定要求，发动机喷流噪声控制成为目前气动声学研究中的重要课题，预测分析喷流噪声辐射并揭示其产生机理将为噪声控制奠定基础.采用高精度并行LES(large eddy simulation)方法计算分析马赫数0.9高亚声速喷流的湍流演化和气动噪声现象.首先，仔细验证喷流LES湍流场计算保真性，并分析流场中不同尺度涡结构的演化形态.其次，利用可穿透面FW-H(Ffowcs Williams and Hawkings)方法外推喷流近场声源数据获得精确声辐射远场，进而分析声场主导声模态特性.最后，通过分析声源机制、分离声模态等方法研究势流核末端大尺度拟序涡运动演化形成的低波数波包在噪声主导声模态产生中的重要作用.数值结果表明LES结合可穿透面FW-H方法可精确预测高亚声速喷流的流场及声场特征，且数值分析揭示涡环对并形成的大尺度拟序结构在喷流中心线上沿径向融合，产生了在远场低方位角占优的主导声模态，并构成强指向性声场，噪声峰值方位角约为30?.

关键词：高亚声速喷流、声辐射、波包、FW-H方法、大涡模拟

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分类号：V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金11302215，11102198;国家“973”计划2014CB744100

在线出版日期：2016-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1049-1060