【摘要】：氣動(dòng)噪聲問題制約著飛行器性能的提升,因此受到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的日益重視。為進(jìn)一步揭示超聲速流動(dòng)下混合層聲輻射機(jī)理,提高對超聲速混合層氣動(dòng)噪聲的認(rèn)識(shí),對超聲速平面混合層聲輻射特性進(jìn)行研究。本文采用混合方法,將計(jì)算域劃分為流體動(dòng)力學(xué)近場和聲輻射遠(yuǎn)場兩部分。近場計(jì)算中,本文使用了拋物化穩(wěn)定性方程(PSE)、擾動(dòng)方程(NLDE)等方法,求解得到近場流動(dòng)特性以及遠(yuǎn)場計(jì)算所需的參數(shù)等。遠(yuǎn)場計(jì)算中,將一種積分理論(Wu積分)應(yīng)用到混合層遠(yuǎn)場壓力預(yù)測上,得到馬赫波輻射的聲源位置、強(qiáng)度和方向。主要結(jié)論如下:(1)兩種模態(tài)擾動(dòng)波均沿著固定方向傳播;Wu積分能夠反應(yīng)出噪聲輻射源位于近場擾動(dòng)壓力幅值最大處,并準(zhǔn)確反應(yīng)出馬赫波能量和相位沿固定的、兩個(gè)不同方向傳播的物理特征。(2)不穩(wěn)定波的幅值演化特性決定了馬赫波能量的集中程度,幅值增長衰減區(qū)間越短,馬赫波波束越窄,馬赫波能量影響范圍越小;反之,馬赫波能量影響范圍越大。(3)來流溫度比是影響聲輻射的重要參數(shù)之一,且溫度比的變化對快慢模態(tài)影響不一致。(4)結(jié)合PSE、NLDE和Wu積分研究了線性波包、非線性波包的演化及遠(yuǎn)場聲輻射。結(jié)果表明:不穩(wěn)定波頻率之間的差值會(huì)影響馬赫波輻射特性,差值越大,不穩(wěn)定波峰值位置相距越遠(yuǎn),遠(yuǎn)場馬赫波輻射影響的范圍越大。對于非線性波包,在入口加入兩個(gè)頻率相近的波時(shí),非線性作用激發(fā)出差頻波,等價(jià)于在下游產(chǎn)生了一個(gè)新的“聲源”,強(qiáng)烈影響著遠(yuǎn)場馬赫波輻射的強(qiáng)度和范圍。
【圖文】：

圖 1-1 飛機(jī)適航噪聲標(biāo)準(zhǔn)[1]Figure 1-1 Aircraft airworthiness noise standard以商業(yè)大飛機(jī)為例，其氣動(dòng)噪聲源主要包括推進(jìn)系統(tǒng)噪聲和機(jī)身噪聲。推統(tǒng)噪聲來自飛行器推進(jìn)系統(tǒng)，包括渦扇的排氣噪聲、燃燒噪聲、壓氣機(jī)噪

圖 2-1 Wu 積分理論示意圖[43]Figure 2-1 Schematic diagram of Wu-integral theory 2-1 所示，Wu 將馬赫波輻射區(qū)域劃分為兩部分，分別為馬赫波輻波輻射遠(yuǎn)場。其中，近場對應(yīng)尺度為1/2y ～ Re，，遠(yuǎn)場對應(yīng)尺度為 y ～
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V211

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 沈清;王強(qiáng);莊逢甘;;超聲速平面剪切層聲輻射渦模態(tài)數(shù)值分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

2 馬大猷,劉克;微穿孔吸聲體隨機(jī)入射吸聲性能[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2000年04期

本文編號(hào)：2627610