空腔流激振荡的实验研究

介绍了在消声室内低噪声高亚音速喷流装置上进行的矩形空腔流激振荡特性的实验研究．试验马赫数Ｍａ为０．２～０．８，研究了来流Ｍａ、空腔深度Ｄ对振荡特性的影响．实验发现：对Ｌ／Ｄ＝４的较浅腔流动，振荡以自由剪切层的流体动力自激振荡为主；而对Ｌ／Ｄ＝２的情形，振荡属于空腔声学模态共振类型，并发现了可预估这类“不深不浅”空腔振荡频率的一个较好的预估公式．振荡峰值及宽带脉动部分基本上都是随Ｍａ增大而增大，但当其他非主导峰值有较大上升时，随Ｍａ增大，最大振荡峰值也有可能下降；Ｍａ较大时，Ｄ对振荡频率影响不太大，但对模态振幅有较大影响．振荡通常是多个并非谐波的峰值同时出现，靠近腔后壁区域振荡最剧烈．

空腔流激振荡的简化模型分析及振荡频率预估

本文由矩形空腔后缘声扰动反馈激励腔口自由剪切层不稳定波的观点出发，把空腔流动振荡问题构造成一个关于空腔内外扰动波的非齐次边值问题，应用Ｆｏｕｒｉｅｒ－Ｌａｐｌａｃｅ变换技术求解，可以预估振荡频率，对Ｌ／Ｄ＝４亚声速空腔流动的预估结果与实验符合很好，揭示了此类空腔流动振荡的机理。