亚音速喷流出口扰动对湍流与声场模拟的影响

采用大涡模拟方法计算出口马赫数Ma=0.75、雷诺数Re D=8.7×105的圆口喷射流动,研究了改进的来流多模态线性不稳定扰动和涡环扰动对促成转捩、湍流特性以及远声场结果的影响。研究结果表明,与来流无扰动的情况相比,两种扰动方式均有利于破坏喷口环状涡的周向稳定性,从而加速剪切层转捩,逼近实际喷口的湍流状态;且多模态线性不稳定扰动工况的喷口速度脉动水平高于涡环扰动下的喷流,能更早地触发转捩。从远声场的结果来看,两种扰动方法有效地减少了计算模型中因转捩和涡配对而导致的低频噪声误差,从而吻合实验数据。