發(fā)布時間：2021-09-28 12:22

　　針對火箭點火起飛階段發(fā)射平臺附近燃氣流噪聲孔隙效應,綜合有限體積法和伽遼金有限元法數值模擬研究了該效應特性及其機理。數值模擬研究發(fā)現(xiàn),火箭發(fā)射初期,發(fā)射平臺結構屏蔽作用突出,燃氣流噪聲主要經發(fā)射平臺與場坪間隙向周圍透射;發(fā)射平臺結構跨度較小時,這部分透射噪聲將向臺體上方衍射,對箭體產生影響。當箭體與發(fā)射平臺之間存在安裝高度間隙時,衍射噪聲會經高度間隙直接向箭體衍射,并且衍射噪聲強度隨高度間隙增加而增加。發(fā)射平臺導流孔入口也可形成直接向箭體衍射的燃氣流噪聲,但情況相對特殊,當發(fā)射平臺導流孔直徑大于噴口直徑時,衍射噪聲比較明顯,發(fā)射平臺導流孔孔徑越大,衍射燃氣流噪聲也越強;發(fā)射平臺導流孔直徑小于噴口直徑時,經發(fā)射平臺反濺的燃氣流形成的反射噪聲占據主要地位,衍射噪聲淹沒于反射噪聲環(huán)境。 

【文章來源】：導彈與航天運載技術. 2020,(04)北大核心CSCD

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

火箭發(fā)射燃氣流噪聲孔隙效應實體模型

式中為網格單元拉格朗日插值型函數；?為流場參數，代表密度、壓力、速度參數；Fi?為反映經過網格單元的流動特性函數，具體表述由歐拉方程展開形式得到；t為時間；xi為標序i的坐標方向；ni為標序i的網格單元法向單元矢量；V為標序?的網格單元體積；S為標序?的網格單元表面積。2 數值模擬結果

研究發(fā)射平臺與場坪間隙對噪聲傳播影響時，首先選取一種孔間隙匹配方案：發(fā)射平臺與場坪間隙ht=3.95de，火箭安裝高度間隙he=0.00de（即噴口截面與發(fā)射臺面處于相同高度），導流孔孔徑dt=1.04de，發(fā)射平臺跨度lt=34.58de，數值模擬結果如圖3所示。圖3中為方便說明，將核心區(qū)燃氣流場靜溫分布云圖與燃氣流噪聲場聲壓級分布云圖一并顯示，圖3中聲壓級（Sound Pressure Level,SPL）參考聲壓為2×10-5 Pa，文章下同。從圖3可以看出，火箭安裝高度無間隙、導流孔孔徑等于火箭發(fā)動機噴口直徑情況下，高聲強噪聲經發(fā)射平臺與發(fā)射場坪間隙向發(fā)射場周圍環(huán)境傳播，當高聲強噪聲透射過發(fā)射平臺與發(fā)射場坪間隙后，部分燃氣流噪聲開始向發(fā)射平臺與發(fā)射場坪上方空間衍射，但總體對火箭箭體影響較小。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]單噴管火箭自由噴流噪聲數值模擬[J]. 陳勁松,何冠杰,吳新躍,賀建華,賈延奎.  宇航學報. 2020(03)
[2]單噴管液體火箭發(fā)射噴流噪聲模擬試驗研究[J]. 陳勁松,曾玲芳,胡小偉,范虹.  空氣動力學學報. 2015(06)
[3]火箭發(fā)射燃氣噴流縮比試驗相似參數[J]. 陳勁松,馬鴻雅,林禹.  空氣動力學學報. 2005(03)



本文編號：3411890