超音速空腔噪声非线性数值模拟及影响因素研究

将雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程与非线性噪声求解(NLAS)方法相结合,对超音速空腔噪声开展研究。首先与Ma=2状态下武器内埋及分离(WICS)风洞试验进行了对比验证,各监测点的声压级计算值和试验值吻合较好,表明基于湍流重构的NLAS方法能较好地模拟超音速空腔类噪声问题且能显著减少计算网格。对大曲率前缘超音速空腔流动噪声展开了分析,在Ma=2.5时,空腔最大声压级达到了162dB,会造成结构损伤,必须采取相应的降噪措施。在此基础上分别研究了飞行马赫数、高度、攻角、侧滑角变化对声压频谱特性与总声压级的影响,为超音速飞行器的空腔结构设计提供一定的工程参考价值。

高速列车气动噪声的计算研究

通过对高速列车气动噪声产生的关键部位进行简化抽象,对其产生的噪声进行了数值分析。该文着重讨论了两个主要的简化模型,即二维后台阶问题以及三维圆柱绕流问题。对后台阶问题进行数值模拟时采用了NLAS和LES两种不同的方法,并同实验值进行了比较。对三维圆柱绕流问题则直接采用NLAS方法耦合FW-H声音传播方程进行了数值模拟。以此对高速列车气动噪声的机理进行了分析,并对适合于高速列车气动噪声计算的方法进行了选择。