空腔流动的气动噪声及其控制

发布时间：2017-12-30 11:15

  本文关键词：空腔流动的气动噪声及其控制　出处：《沈阳航空航天大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 动力学模态分解 夹带波 分离线 空腔纯音 宽频带噪声

【摘要】：在马赫数Ma=1.5的超声速自由来流条件下,开式空腔流动表现出剧烈的自持振荡现象。这种非定常的流动将会在空腔内部以及外部引起的压力场的脉动并造成强烈的气动噪声。超声速开式空腔流动噪声通常包含空腔纯音振荡和宽频带噪声。为了研究超声速开式空腔流动中自由剪切层的输运规律以及自持震荡频率特性,采用大涡模拟(LES)湍流模型对流场进行了数值模拟,并运用动力学模态分解(Dynamic Mode Decomposition)技术对空腔附近速度场进行了动力学模态分析。结果表明,动力学模态分解(DMD)能够从空腔流动原始速度场中提取出时均定常模态以及各阶频率下的流场拟序结构,为分析超声速闭式空腔流动的自持振荡规律提有用的信息。通过动力学模态分解(Dynamic Mode Decomposition),对超声速开式空腔流动中不同频率下的空腔纯音(Cavity tones)振荡和宽频带噪声(Broad Band Noise)速度场模态进行了分析。揭示了空腔纯音(Cavity tones)振荡是有于夹带波(Entrainment waves)撞击空腔后侧避造成的,而自由剪切层对空腔后缘的冲击引起了宽频带噪声(Broad Band Noise),同时论述了夹带波(Entrainment waves)存在与激波类似的性质。最后,提出了两种抑制超声速开式空腔流动噪声的被动控制方案:通过在空腔后侧壁面加装泄压管道减小反馈声波强度有效抑制了超声速空腔流动的声压级水平;同时采用在空腔前缘加装超声速翼型偏转超声速自由来流,使得流动形态形成类似于超声速过渡式空腔流动,通过空腔中部的撞击激波(impingement shock wave)阻挡反馈声波向前传播的反馈回路,同样有效抑制了空腔内部的声压级水平。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：V211

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本文编号：1354676