發(fā)布時間：2018-08-11 15:06

【摘要】：孔腔流動中包含著流動分離和失穩(wěn)以及渦旋相互干擾等復(fù)雜的流動現(xiàn)象�？浊粶u旋流動引起的流體振蕩能夠引起脈動壓力的顯著增加從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲,在工程實際中備受關(guān)注。湍流脈動壓力是流激噪聲的重要來源,也是湍流研究中的基礎(chǔ)性問題,對其進(jìn)行數(shù)值計算研究是流聲耦合領(lǐng)域的重要內(nèi)容,而湍流脈動壓力波數(shù)—頻率譜的構(gòu)建更是該領(lǐng)域的技術(shù)難點(diǎn)。文章采用大渦模擬方法(LES)對孔腔脈動壓力進(jìn)行了數(shù)值模擬,考察了四套網(wǎng)格和四種亞格子應(yīng)力模型對計算結(jié)果的影響,并與試驗結(jié)果進(jìn)行比較,驗證數(shù)值計算方法的可靠性。首先采用大渦模擬方法計算了孔腔的脈動壓力,并與中國船舶科學(xué)研究中心的空泡水筒試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析。接著詳細(xì)地分析孔腔脈動壓力,研究亞格子應(yīng)力模型和網(wǎng)格數(shù)量對計算結(jié)果的影響。最后,對數(shù)值計算得到的脈動壓力多元陣列結(jié)果進(jìn)行時間/空間Fourier變換,構(gòu)建了三維脈動壓力波數(shù)-頻率譜。該文工作對今后流激結(jié)構(gòu)振動噪聲的預(yù)報和流動控制研究奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:The flow in a cavity contains complex flow phenomena such as separation and instability of flow and vortex interaction. The fluid oscillation caused by the vortex flow in the cavity can cause a significant increase in the pulsating pressure resulting in a strong noise which has attracted much attention in engineering practice. Turbulent fluctuating pressure is an important source of fluid-induced noise and a basic problem in turbulent research. Numerical calculation is an important content in the field of fluid-acoustic coupling. The construction of wave number-frequency spectrum of turbulent fluctuating pressure is a technical difficulty in this field. In this paper, the large eddy simulation method (LES) is used to simulate the fluctuating pressure of the cavity. The effects of four sets of meshes and four sublattice stress models on the calculation results are investigated, and the results are compared with the experimental results to verify the reliability of the numerical method. The pulsating pressure of the cavity is calculated by using the large eddy simulation method, and the results are compared with the experimental results of the cavitation cylinder of the China Shipbuilding Science Research Center. The influence of the sublattice stress model and the number of meshes on the calculation results is studied in detail. Finally, the time-space Fourier transform is applied to the numerical results of the multivariate array of pulsating pressure, and the three-dimensional fluctuating pressure wavenumber frequency spectrum is constructed. The work in this paper lays a foundation for the prediction of vibration and noise of fluid-excited structures and the study of flow control in the future.
【作者單位】： 中國船舶科學(xué)研究中心水動力重點(diǎn)實驗室;
【分類號】：O357.5

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本文編號：2177354