国家自然科学基金(11002116)
- 作品数：8 被引量：23H指数：3
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- 相关机构：西北工业大学中国飞行试验研究院更多>>
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- 相关领域：理学航空宇航科学技术更多>>
- 考虑地面影响的半空间气动噪声数值计算方法被引量：2
- 2014年
- 含非紧致边界的半空间气动噪声问题普遍存在于航空领域,在数值计算过程中不仅要考虑非紧致边界的散射效应,还需要考虑地面对声波的反射。基于Lighthill声模拟理论和广义格林函数方法,引入边界声压积分项和可压缩修正项可以考虑非紧致边界以及流体可压缩性对声波散射的影响。然而在半空间声场的计算过程中,包含沿无限大地面的积分项,为了克服沿地面积分所带来的巨大工作量,根据无穷大平板对声波的反射特性,推导得出频域下基于半空间格林函数的声学积分方程。同时开展了半空间中应力源噪声与圆柱绕流噪声的数值预测与分析,验证了该方法的准确性与高效性。
- 庞川博王芳蔡晋生刘秋洪
- 关键词：气动噪声格林函数法半空间
- 气动噪声预测中非紧致格林函数的数值计算方法被引量：3
- 2013年
- 采用声模拟理论预测非紧致结构与非定常流动相互作用诱发的气动噪声时,为考虑边界对声场的散射影响,需要应用非紧致格林函数。为此,发展了一种基于边界元思想的非紧致格林函数数值计算方法,该方法适用于任意外形结构,能直接计算非紧致格林函数及其偏导数。以二维圆柱边界为算例,采用理论解析方法推导了非紧致格林函数及其偏导数的正确表达式,并将数值计算方法结果与理论解析方法结果相比较,验证了数值方法的正确性。
- 宋亚辉刘秋洪蔡晋生
- 关键词：声学气动声学
- 用快速多极方法预测圆柱绕流的气动噪声被引量：1
- 2014年
- 采用声模拟理论预测气动噪声时需要大量的计算时间,快速多极方法将传统点对点计算转变为点集之间的相互作用,可以有效加速计算。基于二维自由空间格林函数的分波展开方式,推导了FW-H方程应用快速多极变换后的积分核函数与计算公式。计算了低马赫数圆柱绕流的非定常流场;并由此预测了气动声源。随后,分别采用传统方法和快速多极方法计算其声场分布。结果表明,基于分波展开方式的快速多极方法能准确计算圆柱绕流气动噪声,在频率较低时能大幅减少声场计算时间,且观测点数越多,加速效果越明显。
- 刘超刘秋洪蔡晋生
- 关键词：声学气动噪声
- 方腔流动气动噪声边界散射数值预测方法研究被引量：5
- 2015年
- 方腔流动噪声问题因其流场变化复杂且剧烈而倍受关注,本文主要开展高亚声速方腔流动气动噪声数值预测方法研究。基于任意边界条件的格林函数解和Lighthill声模拟理论,提出可以考虑空间边界影响的气动噪声积分计算方法。数值模拟包含流动和噪声计算两部分,通过二阶精度的DDES模型进行流动数值模拟,边界积分方法计算散射声场分布。数值结果显示声场分布随时间呈现周期性变化,与流场的脉动及其脉动周期一致。观察点的声压级随频率逐渐下降且在谐波频率突然增大。本文计算结果与高精度计算气动声学方法计算结果相符,表明该方法合理、可靠,并且具有较高的计算效率。
- 王芳刘秋洪蔡晋生
- 关键词：气动噪声方腔格林函数
- 嵌套重叠网格的构造策略及其隐式切割被引量：6
- 2013年
- 高质量网格的设计与生成是复杂流动CFD精确计算最主要的决定性因素之一.本文通过采用新颖的多层嵌套重叠网格策略、可靠的重叠网格切割准则、快速的多级网格切割方法和高效的隐式切割技术,发展了一种多层多块隐式嵌套重叠网格技术以及相应的多级多重网格流动计算方法.在生成嵌套重叠网格时,只需要初始网格和边界条件,而无需人工干预,实现了嵌套重叠网格的自动切割.对某级网格进行多重网格流动计算时,仅考虑该级网格的嵌套重叠切割处理,而忽略低级粗网格的网格切割影响,有效提高了流动的计算效率.两个典型的复杂流动算例的计算结果与实验值吻合良好,证明了本文方法的可靠性.
- 刘秋洪屈崑蔡晋生徐嘉
- 关键词：重叠网格多重网格嵌套网格
- 非紧致结构气动噪声辐射散射统一积分计算方法被引量：8
- 2013年
- 为避免气动噪声数值模拟中流场高精度计算所带来的巨大工作量,同时考察非紧致边界的散射效应,采用二阶精度格式进行可压缩流场计算,将流场脉动量分解为流场数值计算捕获的主要由流体运动引起的流动脉动分量和流场计算未捕获的主要由噪声传播引起的声学脉动分量两部分,基于Lighthill声模拟理论和格林函数波动方程,导出气动噪声辐射散射统一积分计算方法。首先将观察点布置在物体表面,通过统一积分方程计算得到非紧致物面边界上的散射声压,然后将观测点移到远场位置计算得到声场区域内任意观察点的声压。对二维、三维圆柱以及二维翼型开展气动噪声数值计算,结果与文献计算以及实验结果相吻合,表明本文提出的这种统一积分计算方法能够减少流场高精度计算所需的工作量,同时还能够准确地模拟非紧致结构对气动噪声的散射效应。
- 王芳刘秋洪蔡晋生
- 关键词：气动噪声散射可压缩性积分方程
- 基于声压修正边界元方法的气动噪声数值模拟被引量：2
- 2011年
- 为考虑非紧致固体边界散射作用的影响,通过声模拟与边界元相结合的声压修正方法预测流体流动引起的噪声,将所分析的问题降低一维,能够满足无限远处边界条件。频率不是很高时,四极子源辐射的声强度远小于边界散射声强度,可以忽略耗时的四极子源项体积积分计算。通过傅立叶变换在频域求解声压方程,避免了繁琐的时间延迟计算。
- 汤永光刘秋洪蔡晋生
- 关键词：气动噪声边界元法非定常流动
- 非紧致边界气动噪声数值预测方法被引量：3
- 2015年
- 通过寻找满足非紧致边界的精确格林函数,发展了一种基于声模拟理论的非紧致边界气动噪声数值预测方法。该方法首先采用边界积分方法计算满足相应边界条件的精确格林函数,然后采用精确格林函数求解FW-H方程,进行远场气动噪声预测。考虑了非紧致边界对声波传播的散射作用,适用于尺寸较大且几何外形复杂的边界与非定常流动相互作用诱发的气动噪声的数值预测。以雷诺数90 000、马赫数0.2的圆柱绕流诱发的气动噪声为例,数值预测了非紧致边界条件下的气动噪声,并与采用自由空间格林函数求解FW-H的计算结果进行了对比,对该方法进行了验证。
- 宋亚辉秦浩刘秋洪
- 关键词：声学气动噪声FW-H方程
