导流槽构型对火箭起飞时流场和声场的影响

发布时间：2022-02-17 14:06

　　为了研究四喷管运载火箭起飞时火箭周围噪声环境问题,建立燃气/空气双组分的可压缩流动模型,采用2阶Roe格式、SAS（scale-adaptive simulation）湍流模型和声学类比积分法Ffowcs-Williams Hawkings（FW-H）求解三维Navier-Stokes方程。以单机火箭的噪声问题为对象开展数值模拟,并将噪声数值计算结果与试验数据对比,误差在3 dB以内（相对误差小于1.6%）,验证预测噪声方法的有效性,进而研究四喷管运载火箭起飞阶段采用不同导流槽构型对箭体舱段区域噪声环境的影响,结果表明:在相同噪声接收点处,单侧导流槽对应的总声压级比双侧导流槽大,两者的总声压级（OASPL）之差最大为10.7 dB。另外,当采用单侧导流槽时,沿周向接收点的噪声总声压相对单侧导流槽中心截面呈对称分布,而且沿导流出口方向逐渐增大。所建立的噪声数值方法为大推力捆绑运载火箭舱段的噪声环境预测及其控制提供一定参考。 

【文章来源】：航空动力学报. 2020,35(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 气动声学数值方法及物理模型
    1.1 流动控制方程
    1.2 湍流模型
    1.3 FW-H声类比方法
    1.4 物理模型与边界条件
2 噪声数值仿真验证
3 计算结果与分析
    3.1 运载火箭羽流场
    3.2 噪声接收点的总声压级变化规律
    3.3 噪声接收点的频谱变化规律
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]单喷管火箭燃气导流环境下的噪声分析[J]. 盛英华,沈林,曹文斌,乐贵高,邢成龙.  南京理工大学学报. 2019(02)
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[3]火箭发动机燃气射流驱动液柱降噪实验[J]. 张磊,阮文俊,王浩,王政伟.  航空动力学报. 2016(05)
[4]单喷管液体火箭发射喷流噪声模拟试验研究[J]. 陈劲松,曾玲芳,胡小伟,范虹.  空气动力学学报. 2015(06)
[5]运载火箭起飞噪声环境缩比模型试验方法[J]. 任方,张正平,李海波,韩丽,秦朝红,刘振皓.  宇航学报. 2015(03)
[6]火箭发动机燃气射流喷水降噪研究[J]. 徐悦,周旭,张志成,陈钰,刘利宏.  航空动力学报. 2010(04)
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本文编号：3629535