【摘要】：旋渦是流場的重要結(jié)構(gòu),它不僅對流體介質(zhì)的動(dòng)力學(xué)有重要影響,同時(shí)是氣動(dòng)噪聲的重要源泉.本文從描述流體介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的N-S方程出發(fā),通過較系統(tǒng)的推導(dǎo)、歸納和總結(jié),建立了描述氣動(dòng)聲學(xué)的廣義方程.針對廣義氣動(dòng)聲學(xué)方程,提出兩種數(shù)值方法通過自定義函數(shù)作為度量工具,量化分析了脹量方程右端各項(xiàng)的量級大小,研究了不同項(xiàng)在噪聲產(chǎn)生過程中的貢獻(xiàn),為深入研究氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理奠定了基礎(chǔ).通過將無粘Phillips方程和無粘Lilley方程右端源項(xiàng)分解為線性部分與非線性部分之和,并用度量工具量化分析,得出了線性部分與非線性部分在主要發(fā)聲區(qū)域的量級變化規(guī)律.采用高階精度數(shù)值方法通過直接數(shù)值模擬,系統(tǒng)研究了包括二維可壓縮同向旋轉(zhuǎn)渦對合并、激波與剪切層相互作用、超聲速剪切流和亞聲速時(shí)間發(fā)展混合層等氣動(dòng)聲學(xué)問題,分析了噪聲產(chǎn)生的根源,驗(yàn)證了前面的數(shù)學(xué)分析結(jié)果.
[Abstract]:Vortex is an important structure of flow field, which not only has an important influence on the dynamics of fluid media, but also is an important source of aerodynamic noise. Based on the N-S equation for describing the motion of fluid medium, a generalized equation for describing aerodynamic acoustics is established through systematic derivation, induction and summarization. For the generalized aero-acoustic equations, two numerical methods are proposed to quantitatively analyze the magnitude of each item in the right-hand end of the expansion equation by using the custom function as a measurement tool, and to study the contribution of different terms in the process of noise generation. It lays a foundation for further research on the mechanism of aerodynamic noise. By decomposing the source terms at the right end of the nonviscous Phillips equation and the nonviscous Lilley equation into the sum of linear and nonlinear parts, the order of magnitude of linear and nonlinear parts in the main vocal regions is obtained by quantitative analysis with measurement tools. By means of direct numerical simulation with high order accuracy, the aerodynamic acoustics including the combination of two-dimensional compressible co-rotating vortices, the interaction between shock wave and shear layer, the supersonic shear flow and the subsonic time development mixed layer are systematically studied. The source of noise is analyzed, and the results of mathematical analysis are verified.
【學(xué)位授予單位】：中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O35

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本文編號：2339272