【摘要】：將雷諾平均Navier-Stokes(RANS)方程與非線(xiàn)性噪聲求解(NLAS)方法相結(jié)合,對(duì)超音速空腔噪聲開(kāi)展研究。首先與Ma=2狀態(tài)下武器內(nèi)埋及分離(WICS)風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)計(jì)算值和試驗(yàn)值吻合較好,表明基于湍流重構(gòu)的NLAS方法能較好地模擬超音速空腔類(lèi)噪聲問(wèn)題且能顯著減少計(jì)算網(wǎng)格。對(duì)大曲率前緣超音速空腔流動(dòng)噪聲展開(kāi)了分析,在Ma=2.5時(shí),空腔最大聲壓級(jí)達(dá)到了162dB,會(huì)造成結(jié)構(gòu)損傷,必須采取相應(yīng)的降噪措施。在此基礎(chǔ)上分別研究了飛行馬赫數(shù)、高度、攻角、側(cè)滑角變化對(duì)聲壓頻譜特性與總聲壓級(jí)的影響,為超音速飛行器的空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一定的工程參考價(jià)值。
【圖文】：

湍流運(yùn)動(dòng)必須被建模，而包含相干結(jié)構(gòu)或者共振的流動(dòng)需要求解這些大尺度結(jié)構(gòu)相互影響輻射的噪聲。ＮＬＡＳ計(jì)算初始統(tǒng)計(jì)平均湍流造成的噪聲的產(chǎn)生和傳播，初始湍流統(tǒng)計(jì)平均解可以通過(guò)ＲＡＮＳ計(jì)算獲得，這個(gè)統(tǒng)計(jì)平均解包含平均流場(chǎng)的基本特征，也給出了強(qiáng)制設(shè)定的湍流脈動(dòng)的統(tǒng)計(jì)描述。非線(xiàn)性噪聲計(jì)算在此統(tǒng)計(jì)結(jié)果上重構(gòu)噪聲源并高精度地模擬壓力脈動(dòng)的傳播。ＮＬＡＳ噪聲計(jì)算可以使用ＲＡＮＳ網(wǎng)格，也可以在獨(dú)立的噪聲計(jì)算網(wǎng)格上插值噪聲數(shù)據(jù)求解。將ＲＡＮＳ統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)插值到單獨(dú)的噪聲網(wǎng)格上可以在更多的各向同性單元上進(jìn)行噪聲求解。由于放寬了近壁面的要求以及截去了外部區(qū)域，所以大大減小了總網(wǎng)格數(shù)量。ＮＬＡＳ方法耗散性低，通過(guò)統(tǒng)計(jì)模式獲得的平均流場(chǎng)可以獲得亞格子尺度的噪聲源，，也可以通過(guò)平均流場(chǎng)計(jì)算擾動(dòng)。假定對(duì)Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ（Ｎ－Ｓ）方程添加一個(gè)擾動(dòng)，將Ｎ－Ｓ方程中每一項(xiàng)表達(dá)為統(tǒng)計(jì)平均項(xiàng)與脈動(dòng)項(xiàng)，即鐖＝s早垼垺�，代葰鑴ξ－Ｓ方程可以获得犯[咝緣娜哦匠銻ｑ′

本文編號(hào)：2534725