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空腔流激振荡发声的数值模拟研究 被引量:41
1
作者 李晓东 刘靖东 高军辉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期599-604,共6页
通过求解二维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,对亚音速情况下长宽比为L/D=2的空腔流动进行了计算气动声学数值模拟研究.湍流模型选取标准κ-ε模型,空间离散采用频散相关保持格式,时间积分采用低耗散低频散龙格库塔法,进出口远场边... 通过求解二维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,对亚音速情况下长宽比为L/D=2的空腔流动进行了计算气动声学数值模拟研究.湍流模型选取标准κ-ε模型,空间离散采用频散相关保持格式,时间积分采用低耗散低频散龙格库塔法,进出口远场边界采用以摄动解为基础的无反射边界条件.计算结果首先与Krishnamurty实验观测的密度场纹影图进行了对比,不论是在腔内流场分布还是腔外辐射指向性上,都与实验结果符合较好;然后与Rossiter公式进行了频率对比,其结果不但较为准确地捕捉到了振荡低阶模态的频率,而且也捕捉到了振荡高阶模态的频率特性.在此基础上研究了边界层厚度对振荡性质的影响,研究表明边界层厚度对振荡幅值影响较大,而且使振荡频率发生小幅偏移.最后探讨了振荡的发声机理,分析了振荡发声及声反馈的过程,发现了空腔前缘的二次发声现象. 展开更多
关键词 空腔流动 自持振荡 数值模拟 计算气动声学
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关于气动声学数值计算的方法与进展 被引量:15
2
作者 王泽晖 罗柏华 刘宇陆 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2003年第2期219-226,共8页
气动声学数值计算是近年才出现的研究领域。本文介绍了气动声学数值计算的方法和有关的问题、边界条件的处理以及计算非线性声波的数值方法和进展。讨论了计算气动声学(CAA)的特性及其与计算流体力学(CFD)的差异,指出气动声学数值方法... 气动声学数值计算是近年才出现的研究领域。本文介绍了气动声学数值计算的方法和有关的问题、边界条件的处理以及计算非线性声波的数值方法和进展。讨论了计算气动声学(CAA)的特性及其与计算流体力学(CFD)的差异,指出气动声学数值方法的关键是建立能保持色散关系的差分方程和正确处理无反射边界条件。对于非线性声波传播的问题,为了得到正确的解,应注意提高差分格式对短波的分辨能力,同时发展能抑制“伪”振荡(短波)而对长波基本不起作用的数值方法。 展开更多
关键词 计算气动声学 差分方程 色散关系 DRP格式 无反射边界 短波 寄生波 伪振荡
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飞机起落架气动噪声特性仿真与试验 被引量:23
3
作者 龙双丽 聂宏 +1 位作者 薛彩军 许鑫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1002-1013,共12页
对某型飞机前起落架的气动噪声特性进行了数值仿真分析和声学风洞试验研究。在典型飞机着陆速度下,采用分离涡(DES)方法模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,并利用FW-H(Ffowcs-Williams/Hawkings)方程积分... 对某型飞机前起落架的气动噪声特性进行了数值仿真分析和声学风洞试验研究。在典型飞机着陆速度下,采用分离涡(DES)方法模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,并利用FW-H(Ffowcs-Williams/Hawkings)方程积分外推法求解出不同部件及其组合件产生的声场,分析其噪声的产生机制、频谱特性及远场指向特性,同时评估各部件对总噪声的贡献量。在声学风洞中对轮胎和轮叉组合件进行气动声学试验,借助麦克风测量获得了噪声的频谱特性。基于部件固体表面积分计算的仿真结果与试验结果在声学远场条件下吻合较好。仿真结果表明:起落架气动噪声是钝体绕流噪声和空腔噪声的叠加,呈现宽频噪声的特性。强度最大的声源主要分布在起落架各部件的固体表面;轮胎噪声对总噪声的贡献最大,其次是轮叉噪声,支柱噪声对总噪声贡献最小。各部件噪声和总噪声均具有偶极子声源的辐射特性。空间可穿透积分面计算的声压级结果比固体表面计算的声压级结果大5dB左右。该研究结果为低噪声起落架设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 起落架噪声 声学测量 计算气动声学 涡声理论 声类比
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计算气动声学进展与展望 被引量:17
4
作者 李晓东 江旻 +3 位作者 高军辉 林大楷 刘黎 李小艳 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2014年第3期234-248,共15页
本文首先介绍了计算气动声学的起源和研究范畴,然后对计算气动声学早期进展及应用情况进行了简要回顾,主要围绕高精度空间时间离散格式和无反射边界条件这两个关键要素;然后重点讨论了近五年来计算气动声学的研究热点,包括非线性无反射... 本文首先介绍了计算气动声学的起源和研究范畴,然后对计算气动声学早期进展及应用情况进行了简要回顾,主要围绕高精度空间时间离散格式和无反射边界条件这两个关键要素;然后重点讨论了近五年来计算气动声学的研究热点,包括非线性无反射边界条件、非均匀时间步长时间推进方法、适用于复杂几何边界的空间离散方法以及宽频时域阻抗边界条件;最后对计算气动声学的未来发展进行了简略的展望. 展开更多
关键词 气动声学 计算气动声学 高精度格式 无反射边界条件
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喷流噪声研究进展与展望 被引量:13
5
作者 李晓东 徐希海 +1 位作者 高军辉 何敬玉 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期398-409,共12页
喷流噪声在气动声学发展史上占据核心地位。本文首先简要回顾喷流噪声的发展历程,主要讲述喷流噪声产生机理和研究思路的演变,然后重点综述近20年来在喷流噪声测试技术、控制技术、数值模拟和预测方法等四个方面取得的若干进展,最后简... 喷流噪声在气动声学发展史上占据核心地位。本文首先简要回顾喷流噪声的发展历程,主要讲述喷流噪声产生机理和研究思路的演变,然后重点综述近20年来在喷流噪声测试技术、控制技术、数值模拟和预测方法等四个方面取得的若干进展,最后简要展望喷流噪声研究的未来发展趋势。 展开更多
关键词 喷流噪声 航空发动机 气动声学 计算气动声学
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气动声学数值模拟中无反射边界处理及声源模型的建立 被引量:9
6
作者 居鸿宾 沈孟育 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期36-39,共4页
运用特征分析和事后修正法对无反射边界进行了分析,将两种常用的无反射边界方法(Thompson无反射边界和Giles无反射边界)以统一的形式表达出来,得到这类边界的事后修正式.运用同一方法讨论了声能量从边界输入时声源的... 运用特征分析和事后修正法对无反射边界进行了分析,将两种常用的无反射边界方法(Thompson无反射边界和Giles无反射边界)以统一的形式表达出来,得到这类边界的事后修正式.运用同一方法讨论了声能量从边界输入时声源的模化问题,给出单极源的边界声源数学模型.计算了单极源在均匀流中的声辐射.结果表明,文中方法计算准确,程序编制方便,适合于小振幅波动方程的计算. 展开更多
关键词 气动声学 声源模型 边界条件 数值模拟
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高速列车气动噪声研究综述 被引量:14
7
作者 朱剑月 张清 +2 位作者 徐凡斐 刘林芽 圣小珍 《交通运输工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期39-56,共18页
根据近年来高速列车气动噪声相关研究,从试验研究、理论分析和数值模拟方面介绍了当前高速列车气动噪声研究现状和研究成果,分析了高速列车气动噪声源分布和产生机理,探讨了高速列车关键区域气动噪声降噪措施,展望了未来研究方向。研究... 根据近年来高速列车气动噪声相关研究,从试验研究、理论分析和数值模拟方面介绍了当前高速列车气动噪声研究现状和研究成果,分析了高速列车气动噪声源分布和产生机理,探讨了高速列车关键区域气动噪声降噪措施,展望了未来研究方向。研究结果表明:高速列车运行产生的气动噪声主要声源为几何体表面偶极子声源,分布在转向架、受电弓、车厢连接处、头车与尾车等区域;转向架区域存在着车体表面结构不连续性,气流流经时产生流动分离和流体相互作用,形成较强气动噪声源,可以采用转向架舱外设置裙板和舱内壁与周围铺设吸声板等措施进行降噪;受电弓各部件受到流动冲击作用,产生周期性涡旋脱落诱发的单音噪声,可通过减少受电弓结构部件、改变受电弓杆件截面形状、安装受电弓导流罩、受电弓两侧设置隔声板和射流控制等措施进行气动噪声有效控制;无封闭式车厢风挡形成开放式环形空腔,气流流经时产生较强的气动噪声和气动声学耦合,采用全封闭风挡可有效降低气动噪声产生;头车部位气流流动分离以及尾车部位由于尾涡脱落和非定常流动结构形成与发展,诱发气动噪声产生,头车、车身与尾车减少突出部件,保持几何体表面光滑和连续性,有利于取得较好的降噪效果;随着未来更高速度级高速列车研发,有必要进一步深入研究高速列车气动噪声理论与数值模拟方法,提升气动噪声降噪技术水平,有效控制气动噪声。 展开更多
关键词 高速列车 气动噪声 数值模拟 计算气动声学 噪声控制
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基于混合RANS/LES方法与FW-H方程的气动声学计算研究 被引量:13
8
作者 余雷 宋文萍 +1 位作者 韩忠华 闫利 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1795-1805,共11页
在气动噪声的数值计算过程中,非定常流动的求解精度对声学计算结果有着重要的影响。以机体噪声计算的标准算例双圆柱绕流气动噪声问题为研究对象,采用基于非线性k-ε湍流模型的限制数值尺度(LNS)方法对双圆柱绕流进行了数值模拟,将计算... 在气动噪声的数值计算过程中,非定常流动的求解精度对声学计算结果有着重要的影响。以机体噪声计算的标准算例双圆柱绕流气动噪声问题为研究对象,采用基于非线性k-ε湍流模型的限制数值尺度(LNS)方法对双圆柱绕流进行了数值模拟,将计算得到的气动特性和流动特征与相应的试验结果进行了对比分析。为了求解远场观测点处的气动噪声,在精确求解双圆柱绕流流动的基础上结合基于FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的声类比方法进行数值计算,并通过圆柱体的展向相关性对计算结果进行了修正,将得到的最终结果与相应的声学试验结果进行了对比,两者吻合良好,表明该数值方法是准确、可靠的。 展开更多
关键词 计算气动声学 非定常流动 涡脱落 Navier-Stokes方程 大涡模拟 限制数值尺度 Ffowcs Williams-Hawkings方程 双圆柱
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滚动转子压缩机排气流噪声数值计算与机理分析 被引量:10
9
作者 李天宇 蒋伟康 王海军 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第6期15-21,共7页
为了辨识滚动转子压缩机排气气流噪声的主要成分,对其排气过程建立了计算气动声学分析模型。首先使用基于滑移网格和脱落涡模拟的CFD计算对压缩机排气过程的压力脉动进行直接求解,结合声学有限元计算分析了压力脉动中各成分的贡献;其次... 为了辨识滚动转子压缩机排气气流噪声的主要成分,对其排气过程建立了计算气动声学分析模型。首先使用基于滑移网格和脱落涡模拟的CFD计算对压缩机排气过程的压力脉动进行直接求解,结合声学有限元计算分析了压力脉动中各成分的贡献;其次使用基于动网格的CFD计算求解压缩泵腔及消声器的流场,计算了泵腔出口流量变化。仿真结果和实验测量的一致结果表明,排气通道内压力脉动中声学响应成分远大于湍流脉动成分,且在噪声集中的频段内声源主要为泵腔出口的单极子噪声,而整体声腔模态对该声源的频率分布有影响。泵腔排气口的单极子噪声源是滚动转子压缩机气动噪声的最主要声源。 展开更多
关键词 滚动转子压缩机 排气噪声 压力脉动 单极子声源 计算气动声学
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计算气动声学中的高精度紧致差分格式研究 被引量:7
10
作者 柳占新 黄其柏 +1 位作者 胡溧 袁骥轩 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期83-90,共8页
优化了五对角紧致差分格式.通过Fourier分析,将优化目标转化为一个求带有约束的多元非线性函数的最小值问题,利用序列二次规划(SQP)方法获得最佳系数.通过三种措施保证优化的格式具有高精度和分辨率:①直接对量化波数误差积分求其最小值... 优化了五对角紧致差分格式.通过Fourier分析,将优化目标转化为一个求带有约束的多元非线性函数的最小值问题,利用序列二次规划(SQP)方法获得最佳系数.通过三种措施保证优化的格式具有高精度和分辨率:①直接对量化波数误差积分求其最小值;②采用绝对误差准则,使各种波长的波具有同一误差限;③优化的波数空间和精确求解区间一致.通过调整内部和边界格式的Taylor精度及误差限,保证整个格式的稳定性,并从理论上证明了优化格式具有渐进稳定性.一维和二维基准算例体现了优化格式的性能改进. 展开更多
关键词 紧致格式 有限差分格式 序列二次规划方法 计算气动声学 渐进稳定性
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风扇后传声降噪声衬设计方法及实验验证 被引量:7
11
作者 陈超 闫照华 李晓东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3041-3047,共7页
针对航空发动机风扇后传声降噪问题,开展了外涵道降噪声衬设计方法研究。将声衬设计过程分为两步,通过采用基于半经验声阻抗模型的声衬设计方法针对给定的声源频率进行初步设计,获得较优的声阻抗及相应的声衬几何参数。之后在初步设计... 针对航空发动机风扇后传声降噪问题,开展了外涵道降噪声衬设计方法研究。将声衬设计过程分为两步,通过采用基于半经验声阻抗模型的声衬设计方法针对给定的声源频率进行初步设计,获得较优的声阻抗及相应的声衬几何参数。之后在初步设计结果的基础上,利用基于高精度计算气动声学的声传播计算软件对声阻抗进行优化,并得到最终的优化方案。为验证提出的设计方法,在全消声室内的风扇后传声降噪声衬测试台分别对初步设计声衬和优化声衬进行了实验验证。实验中采用扬声器模拟风扇声源,给定声源模态为(1,0),频率为3150Hz,内涵出口马赫数为0.8,外涵出口马赫数为0.6。结果表明:在给定的声源模态和频率下,初步设计的声衬可以取得10dB的降噪效果。优化设计的声衬相较于初步设计声衬,远场噪声可以再降低3~4dB。 展开更多
关键词 声衬设计 声阻抗优化 风扇后传声 计算气动声学 降噪
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三维FW-H方程与CAA数值模拟匹配技术研究 被引量:4
12
作者 李晓东 段传波 于潮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期51-54,共4页
本文研究了三维FW-H方程与CAA数值模拟匹配技术。首先验证了适于亚音任意运动声源的Farassat时域公式和适于亚音匀速直线运动声源的Lockard频域公式,采用均匀流中单极子源声辐射问题对两类公式进行了校核。进一步,采用FW-H/CAA匹配技... 本文研究了三维FW-H方程与CAA数值模拟匹配技术。首先验证了适于亚音任意运动声源的Farassat时域公式和适于亚音匀速直线运动声源的Lockard频域公式,采用均匀流中单极子源声辐射问题对两类公式进行了校核。进一步,采用FW-H/CAA匹配技术对风扇/压气机前传声进行了预测。近声场基于轴对称三维CAA方法获得,远声场则基于近声场数据采用三维可穿透FW-H方程时域公式进行预测,并校核算例着重分析了不同积分面对远场声指向性的影响。本文研究证实了FW-H/CAA数值模拟匹配技术的可行性和解决工程实际问题的潜力。 展开更多
关键词 FW-H方程 计算气动声学 风扇/压气机 单极子源
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高速列车受电弓气动噪声研究综述 被引量:2
13
作者 刘海涛 王文宇 +2 位作者 周新 张长亮 肖乾 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1-22,共22页
为更深入全面了解高速列车受电弓气动噪声研究现状,阐明高速列车受电弓气动噪声机理与规律,总结了近年来国内外高速列车受电弓气动噪声的研究,概括了中国、日本、德国与法国高速列车受电弓的发展历程,分析了受电弓气动噪声源、辐射气动... 为更深入全面了解高速列车受电弓气动噪声研究现状,阐明高速列车受电弓气动噪声机理与规律,总结了近年来国内外高速列车受电弓气动噪声的研究,概括了中国、日本、德国与法国高速列车受电弓的发展历程,分析了受电弓气动噪声源、辐射气动噪声特性以及高速列车受电弓气动噪声研究方法,探讨了高速列车受电弓气动噪声生成机理与抑制方法,总结了当前研究的主要成果。分析结果表明:受电弓作为列车顶部的重要受流装置,由多个杆件组成,在高速气流中会产生显著的有调噪声,是高速列车环境噪声污染主要来源之一;高速列车受电弓主要气动噪声源分布在弓头、铰链机构、绝缘子、底架等部件的迎风侧位置,研究受电弓气动噪声的手段有实车试验、风洞试验以及数值模拟;增加附属装置可以有效控制气动噪声,如增加导流罩、喷射气流、等离子体驱动器等,但这些方法增加了系统的复杂度;基于仿生学原理改变杆件表面微结构,可以显著抑制受电弓湍流旋涡的生成,从而大幅降低气动噪声;优化杆件截面形状以及空间结构设计,可以减少阻力及湍流旋涡的生成,进而有效控制气动噪声。可见,多种途径可以降低受电弓气动噪声,但工程落地的可行性、气动噪声与气动阻力及弓网接触稳定性的耦合关系,仍需进一步深入研究。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 气动噪声 噪声源 声辐射 气动噪声优化 计算气动声学
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机动飞行下飞行器表面噪声预计
14
作者 张晓光 李斌 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期102-122,共21页
针对飞行器高机动大过载飞行时表面噪声预计问题开展研究.对基于分区混合与流尺度混合的双重RANS/LES混合模型进行修正,对复杂分离流动进行精确模拟.建立一种同时计算气动/运动、内/外流、可压缩/不可压缩流的计算方法,利用双重RANS/LE... 针对飞行器高机动大过载飞行时表面噪声预计问题开展研究.对基于分区混合与流尺度混合的双重RANS/LES混合模型进行修正,对复杂分离流动进行精确模拟.建立一种同时计算气动/运动、内/外流、可压缩/不可压缩流的计算方法,利用双重RANS/LES混合模型结合六自由度运动方程模拟飞行器机动过程并计算飞行器表面声载荷。计算结果表明进气道及尾喷口处声载荷较大,正过载飞行时由于飞行速度较大、尾喷口喷流噪声影响使得表面噪声大于负过载.喷流噪声对机身总声压级贡献率由前到后逐渐增大.机动状态下,飞行器表面涡流运动增强,压强脉动大于巡航状态,使得相同飞行速度下机动状态表面总声压级大于巡航状态. 展开更多
关键词 喷流噪声 过载飞行 尾喷口 机动飞行 飞行速度 声载荷 分离流动 总声压级
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共轴对转螺旋桨气动与噪声特性研究进展
15
作者 刘沛清 吕昌昊 +3 位作者 胡天翔 屈秋林 耿欣 孙韬 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期100-125,I0002,共27页
共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成... 共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成果;随后,介绍了共轴对转螺旋桨气动力计算的工程方法,并详细阐述了北京航空航天大学陆士嘉实验室提出的共轴对转螺旋桨气动力评估的片条理论发展与参数选择;然后,介绍了共轴对转螺旋桨数值模拟方法,并针对共轴对转螺旋桨气动噪声预测的频域方法和时域方法进行了论述;最后,介绍了目前共轴对转螺旋桨气动噪声优化设计的研究成果。 展开更多
关键词 共轴对转螺旋桨 片条理论 气动噪声 计算流体力学 计算声学
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Numerical simulation on the NACA0018 airfoil self-noise generation 被引量:4
16
作者 Min Jiang Xiaodong Li +1 位作者 Baohong Bai Dakai Lin 《Theoretical & Applied Mechanics Letters》 2012年第5期39-42,共4页
Airfoil self-noise is a common phenomenon for many engineering applications. Aiming to study the underlying mechanism of airfoil self-noise at low Mach number and moderate Reynolds number flow, a numerical investigati... Airfoil self-noise is a common phenomenon for many engineering applications. Aiming to study the underlying mechanism of airfoil self-noise at low Mach number and moderate Reynolds number flow, a numerical investigation is presented on noise generation by flow past NACA0018 airfoil. Based on a high-order accurate numerical method, both the near-field hydrodynamics and the far-field acoustics are computed simultaneously by performing direct numerical simulation. The mean flow properties agree well with the experimental measurements. The characteristics of aerodynamic noise are investigated at various angles of attack. The obtained results show that inclining the airfoil could enlarge turbulent intensity and produce larger scale of vortices. The sound radiation is mainly towards the upper and lower directions of the airfoil surface. At higher angle of attack, the tonal noise tends to disappear and the noise spectrum displays broad-band features. 展开更多
关键词 direct numerical simulation computational aeroacoustics airfoil self-noise broad-band features
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带制退器的膛口射流噪声数值模拟与实验研究 被引量:5
17
作者 赵欣怡 周克栋 +2 位作者 赫雷 陆野 王佳 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期49-57,共9页
为了研究膛口装置对膛口噪声气动特性的影响,对带膛口制退器的某小口径武器的膛口射流噪声进行了数值模拟和实验研究。采用计算流体力学CFD(computational fluid dynamics)-计算气动声学CAA(computational aeroacoustics)耦合算法对膛... 为了研究膛口装置对膛口噪声气动特性的影响,对带膛口制退器的某小口径武器的膛口射流噪声进行了数值模拟和实验研究。采用计算流体力学CFD(computational fluid dynamics)-计算气动声学CAA(computational aeroacoustics)耦合算法对膛口噪声进行数值模拟,即对膛口流场进行瞬态CFD模拟,获取流场数据,然后利用所得到的结果采用声学方程模拟声源信息求解声场。基于数值模拟结果,分析了膛口流场变化及噪声的指向性分布,并与实验结果进行了对比。研究表明:膛口制退器的安装改变了膛口流场结构,影响了膛口射流噪声的指向性分布。计算结果与实验结果的误差小于9%,验证了该计算方法的可行性。研究结果可为膛口射流噪声的预测及膛口制退器的设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 射流噪声 计算气动声学 膛口制退器 噪声指向性
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远场假设对喷流噪声预测中格林函数求解的影响 被引量:3
18
作者 徐希海 李晓东 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2699-2710,共12页
目前基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)的喷流噪声预测方法在格林函数求解时,为简化求解过程,通常对喷流流动做平行流假设,对观测点做远场假设。随着格林函数求解方法发展,近年来的研究表明平行流假设对下游观测点格林函数的计算会引... 目前基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)的喷流噪声预测方法在格林函数求解时,为简化求解过程,通常对喷流流动做平行流假设,对观测点做远场假设。随着格林函数求解方法发展,近年来的研究表明平行流假设对下游观测点格林函数的计算会引起较大偏差,而目前远场假设对格林函数求解的影响仍不清楚。为研究远场假设对喷流格林函数求解的影响,以二维喷流为例,采用计算气动声学方法(CAA)分别数值求解了观测点远场假设条件与实际条件下90°~150°方向喷流内伴随格林函数,进而分析远场假设对格林函数求解的影响。研究结果表明,对于不同方向的观测点,由观测远场假设导致的伴随格林函数求解偏差不尽相同,且对于越靠近喷流中心线方向的观测点,远场假设导致的偏差越大,其中150°方向观测点,采用远场假设后,格林函数计算结果最大偏差达到-15dB以上。因此,对于靠近喷流中心线方向的噪声观测点而言,为避免预测偏差,应采用实际观测条件求解喷流格林函数。 展开更多
关键词 气动声学 剪切流 散射波 格林函数 伴随方法 计算流体力学 计算气动声学
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螺旋桨中的流动噪声问题 被引量:2
19
作者 吴佳峰 黄迅 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期10-21,I0001,共13页
螺旋桨噪声在航空航天和水中装备等领域广泛存在,是气动声学领域的重要问题和难点问题。螺旋桨噪声问题涉及时间和空间上非均匀各向异性的湍流来流,乃至多尺度的湍流结构与叶片之间的复杂干涉作用,对于螺旋桨噪声问题中的物理机制尚需... 螺旋桨噪声在航空航天和水中装备等领域广泛存在,是气动声学领域的重要问题和难点问题。螺旋桨噪声问题涉及时间和空间上非均匀各向异性的湍流来流,乃至多尺度的湍流结构与叶片之间的复杂干涉作用,对于螺旋桨噪声问题中的物理机制尚需进一步探索。本文首先针对20世纪70年代提出的螺旋桨吸入湍流噪声的基线问题,详述了50年来螺旋桨噪声研究的发展历史,分析和归纳了螺旋桨噪声在理论、试验和计算等方面的研究成果,并对一些尚未解决的难点进行了阐述。接着介绍了转静干涉、吸入边界层湍流等螺旋桨噪声的若干基本问题。最后,结合实际需求,对下一代飞行器、无人机和水中装备等领域的研究历史和发展现状进行了阐述,并对螺旋桨噪声研究的未来发展方向和潜在应用进行了展望。 展开更多
关键词 螺旋桨噪声 流动噪声 气动声学 计算气动声学 下一代飞行器 水中装备
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Rijke管自激热声振荡的数值模拟 被引量:3
20
作者 初敏 徐旭 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期82-89,共8页
为了对热声不稳定的发生及控制机理进行研究,对Rijke管内的自激热声振荡现象进行了数值模拟。采用具有低频散低耗散特点的计算气动声学方法,对带有非线性热源项的声波方程进行数值求解,并比较了不同的热源模型及边界条件对非线性效应的... 为了对热声不稳定的发生及控制机理进行研究,对Rijke管内的自激热声振荡现象进行了数值模拟。采用具有低频散低耗散特点的计算气动声学方法,对带有非线性热源项的声波方程进行数值求解,并比较了不同的热源模型及边界条件对非线性效应的影响。结果表明,计算气动声学方法可以成功捕捉到Rijke管内压力的起振过程,而且在速度扰动达到平均流速度的1/3时,振荡会由线性增长转为非线性增长,最终达到有限幅值极限循环。相比热源项,考虑管口辐射耗散的非线性边界条件在振荡幅值和频谱方面对结果的影响都比较小。数值模拟得到的结果与实验符合较好,表明计算气动声学方法适合于热声振荡问题的研究。 展开更多
关键词 热声振荡 数值模拟 RIJKE管 自激 非线性边界条件 非线性效应 声学方法 管内压力
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