本文選題：非線性擾動方程 + 超聲速混合層�。� 參考：《空氣動力學(xué)學(xué)報》2016年05期

【摘要】：在流動過程中由脈動引起的噪聲問題在自然界和工業(yè)界中廣泛存在,研究流動過程中不穩(wěn)定波的發(fā)聲機(jī)制對于理解、預(yù)測并最終控制氣動噪聲有著重要意義。本文以二維Blasius相似性解作為基本流場,以超聲速混合層作為研究對象,采用非線性擾動方程(NLDE)研究超聲速混合層不穩(wěn)定波的近場動力學(xué)特性與遠(yuǎn)場聲輻射之間的內(nèi)在聯(lián)系。針對不同類型的對流馬赫數(shù),分別研究對流馬赫數(shù)Mc=0.5(1)和Mc=1.2(≥1)兩種情況下的擾動發(fā)聲機(jī)制,結(jié)果表明:當(dāng)對流馬赫數(shù)Mc1時,流場中的發(fā)聲機(jī)制主要由大尺度結(jié)構(gòu)的渦條發(fā)聲,且基本波與亞諧波之間的非線性作用能增強(qiáng)輻射強(qiáng)度;當(dāng)對流馬赫數(shù)Mc≥1時,根據(jù)擾動相速度是相對于上層還是下層自由流速度為超聲速,可以進(jìn)一步分為快慢兩種模態(tài),分別對快慢兩種模態(tài)以及其相互作用模態(tài)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,計(jì)算得到流場中的發(fā)聲機(jī)制是以馬赫波形式輻射向遠(yuǎn)場,即馬赫波輻射,其輻角的計(jì)算結(jié)果與理論值相符。
[Abstract]:The noise problem caused by pulsation in the flow process exists widely in nature and industry. The study of the sound mechanism of unstable waves in the flow process is of great significance for understanding, predicting and controlling aerodynamic noise. In this paper, the two-dimensional Blasius similarity solution is used as the basic flow field, and the supersonic mixing layer is taken as the research object. A nonlinear perturbation equation (NLDE) is used to study the intrinsic relationship between the near-field dynamic characteristics of the unsteady wave of supersonic mixing layer and the sound radiation from the far field. According to the different types of convective Maher numbers, we study the disturbing sound mechanism of the convective Maher number (1) and Mc=1.2 (> 1) respectively. The results show that when the convective Maher number is Mc1, the flow field is in the flow field. The sound mechanism in the medium is mainly composed of a large scale vortex bar, and the nonlinear action between the basic and subharmonic waves can enhance the radiation intensity. When the convective Maher number Mc is more than 1, the velocity of the disturbance phase is relative to the upper or lower flow velocity of the supersonic velocity. It can be divided into two modes, which are two modes of fast and slow speed, respectively. The numerical simulation of the state and its interaction mode is carried out. The sound mechanism in the flow field is calculated to radiate to the far field in the form of Maher wave, that is, Maher wave radiation. The calculation results of the radiant angle are in agreement with the theoretical values.

【作者單位】： 天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11332007,10972156)
【分類號】：O302;V211

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本文編號：1886352