前缘扰流体对水中流激空腔振荡影响的数值研究

摘要：

为抑制水中流激空腔振荡,提出一种基于"分流"原理的被动控制方法:在空腔前缘的后上方一定高度处放置一倒楔形块,该研究称其为前缘分流体(leading-flow division,LFD),前缘分流体可将一部分来流边界层内流体分流进腔内,改善腔内流场环境,进而抑制空腔振荡.采用大涡模拟(largeeddy simulation,LES)的数值计算方法,主要从脉动压力、流场速度特性和涡量特性三个方面,计算并分析了前缘分流体对水中流激空腔振荡的控制效果,并与圆柱扰流棒(rod spoiler,RS)和锯齿单元(saw-tooth spoiler,STS)这两种已被证明具有良好控制效果的前缘扰流体进行对比.结果 表明:前缘分流体对流激空腔振荡的抑制效果最好,可降低腔底脉动压力线谱达17.4 dB;前缘分流体还具有最小的附加阻力,更适用于实际工程应用.研究工作为降低船舶水下开孔部位的流激空腔噪声奠定了良好的理论基础.

关键词：空腔振荡;扰流体;被动控制;线谱噪声;数值模拟

所属期刊栏目：40

分类号：U661.1;O427.5(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金;湖北省自然科学基金

在线出版日期：2022-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：12-21