亚声速阻抗壁面槽道流动的压力脉动特性研究

【作者】 胡亚森； 万振华； 张彭俊； 孙德军； 陆夕云；

【机构】 高温气动全国重点实验室,工程科学学院,中国科学技术大学；

【摘要】 发动机声衬是降低商用大飞机噪声的核心部件,通过其内部的蜂窝或多层结构能够有效地削弱特定频段的声波。其中,阻抗壁面作为一种对声衬结构的合理模化,可以显著影响近壁的流动结构,并诱导出具有确定波数和频率关系的压力波。本研究针对马赫数0.2, 0.5, 0.8下的亚声速槽道流动开展了直接数值模拟研究,计算的摩擦雷诺数在300左右,槽道的上下壁面采用时域阻抗边界条件(Time-domain impedance boundary condition, TDIBC),在流向和展向方向均为周期边界条件。数值计算准确地捕捉到了流动中传播的纵向和斜向声波。随后,从理论上发展了反射波和表面波的波数-频率关系。结果表明,相比于固壁约束,阻抗壁面引起了反射波的相位偏移,并且表面波的波数-频率关系和理论预测符合地较好。此外,kx-kz空间内的波数关系呈现为一系列的同心椭圆,这是由于压力波在槽道内的反射引起的。更多还原