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涡、声干扰的研究

姚伟刚  
【摘要】:本文以涡、声干扰研究为背景,从钝体尾迹、超声速喷流以及涡相互作用三个方面探讨高品质网格生成技术,以及涡声的数值预测方法。本文工作内容具体表现在:1.求解具有Hilgenstock源项负反馈修正的椭圆方程,对网格进行正交、光顺处理,提高生成网格质量,生成翼型、机翼以及旋成弹体的椭圆网格。在此基础上引入多块网格生成技术及基于TFI法的动网格技术,生成了具有八块分区拓扑结构的NACA0012翼型俯仰模态动网格。2.以NACA0012翼型为抽象钝体,采用LES模拟了在8°迎角下翼型尾迹涡的非定常脱落,得到涡量分布云图。采用FW-H方程,计算了翼型尾迹某点的气动声辐射频谱图。3.分析了不同工作状态下的超声速喷流结构,采用LES模拟了欠膨胀状态的超声速喷流流场的激波结构,对该状态进行了非定常计算,结合FW-H方程模拟了喷口处气动声辐射频谱图。4.采用LES模拟了二维涡融合过程,分析二维涡融合过程的空间、时间演化特性,将融合过程分成四个过程:(1)准稳态阶段(2)涡量传输阶段(3)涡量耗散阶段(4)融合稳定阶段;并且得到了融合过程中涡核距离曲线。分析了融合过程中声的辐射特性。


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