不同推力与射流类型的火箭发动机排气噪声仿真研究

摘要：

火箭发动机排气的气动噪声分析是降噪的基础.采用k-ε湍流模型和大涡模拟对发动机排气场进行仿真,再采用FW-H法对噪声场进行计算.对4种不同推力发动机的欠膨胀和过膨胀排气流场的仿真分析表明:排气场声功率级的分布与湍流强度的分布具有相似性,且有明显边界;声功率级在射流影响区域呈现锥形分布的特征,半锥角随推力增大但变化不大,在13°～16°;正激波后的声功率最大,此外噪声强度最大的位置介于马赫数为1的界面到燃气/空气界面之间;射流欠膨胀时,最大声功率在喷管出口下游,射流过膨胀时,最大声功率在喷口附近或内部;对于推力接近的发动机排气场,其噪声声压级基本相同,与射流状态无关;随着发动机推力的增大,声功率级最大值增大不多,而高声功率级的范围扩大是噪声增大的主因;发动机排气噪声的频率范围较宽,主频随着推力增大而降低的原因不是高频噪声降低,而是下游大尺度涡脉动引起的低频噪声增强.

关键词：火箭发动机、推力、排气、欠膨胀、过膨胀、气动噪声

所属期刊栏目：44

分类号：V411.6(基础理论及试验)

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：29-37