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期刊信息/Journal information
实验流体力学
中国空气动力学会
实验流体力学

中国空气动力学会

乐嘉陵

双月刊

1672-9897

syltlx@163.com

0816-2463142

621000

四川绵阳211信箱

实验流体力学/Journal Journal of Experiments in Fluid MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国空气动力学会主办的国家一级，公开发行刊物，主要刊载流体力学，特别是空气动力学各领域实验与测量方面的新理论、新成果、新信息、新动态，是综合学术性技术性刊物，也是航空航天类中文核心期刊。本刊论文均有中、英文摘要，也刊登英文稿，国家自然科学基金等资助论文优先刊登。
正式出版
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    航空声衬声阻抗实验提取技术研究进展

    邱祥海杜林孙晓峰
    1-19页
    查看更多>>摘要：本文综述了航空声学环境下声衬声阻抗实验提取技术,介绍了多种方法的基本原理、实验布置、研究进展和优劣势.在低频平面波场下,介绍了阻抗管法、单模态法,以及目前主流的目标函数法和直接提取法,其中直接提取法因具有高效、准确的解析优势而受到认可,以上方法均受模态成分限制而存在频率上限.在高频多模态场下,介绍了原位测量法、三维目标函数法、多模态直接提取法、准三维直接提取法、镜像多模态直接提取法,这些方法解决了模态限制,可在不同程度上拓展频率上限.原位测量法的侵入性测量导致其误差和局限性大,三维目标函数法因需三维数值模拟和迭代而效率极低,多模态直接提取法因测点横向间距小而精度不足,准三维直接提取法因受最高阶模态限制而测点需求量大.镜像多模态直接提取法能较好地解决上述问题,它采用锯齿形阵列,基于声场周期性和镜像原理,先将物理阵列展开为多倍宽度等效声场中的对角映射阵列,再调用多模态直接提取法以多模态Prony算法进行声场分解,进而提取声阻抗.镜像多模态直接提取法打破了以往3 kHz的频率上限,能覆盖航空发动机风扇噪声 0.2～10 kHz的主要频带,全频提取仅需 1 min,比三维目标函数法的效率至少高3个量级,准确性和可靠性较高,且测点大幅减少,兼具宽频、高效、准确、测点少且无损的优势.

    航空声衬声阻抗提取技术Prony算法镜像多模态直接提取法高频三维多模态气动声场

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    增升装置缝翼噪声机理与控制研究进展

    魏人可刘宇
    20-37页
    查看更多>>摘要：在飞机着陆过程中,增升装置中的缝翼是机体气动噪声的重要噪声源.近几十年来,国内外研究者针对缝翼噪声开展了大量风洞试验研究,对其噪声特性和机理已有深入认识,并在流动控制和降噪技术方面进行了诸多尝试.本文综述分析了二维翼型缝翼噪声风洞试验研究方面的主要进展,介绍了 3种缝翼噪声成分(低频宽频噪声、高频离散纯音噪声和低频离散纯音噪声)的产生机理.缝翼噪声控制主要有3类思路:第一类是以凹腔填充为代表的整流方法,通过消除或限制回流的产生控制噪声,效果最为显著;第二类是在缝翼尖端干扰剪切层内相干结构的形成;第三类则是从工程可行性出发,通过优化缝道和缝翼结构参数或采用前缘下垂等新构型来控制噪声.未来研究需进一步借助先进测试手段和试验方案,深入认识缝翼凹腔剪切层流动的流声耦合及其与缝翼尾缘相互作用等复杂现象,以获得更为高效的噪声控制技术.

    增升装置缝翼噪声噪声机理噪声控制

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    中/低雷诺数翼型后缘纯音噪声物理机制与主/被动控制研究综述

    李勇
    38-49页
    查看更多>>摘要：基于国内外研究成果,本文总结了中/低雷诺数下翼型后缘纯音噪声的物理机制与主/被动控制的研究现状,阐述了目前该研究还需回答与解决的部分问题,并对可能的新研究思路与方法进行了展望.在物理机制方面,边界层内声反馈和后缘涡脱落是公认的中/低雷诺数下翼型后缘纯音噪声的2种主要发声机制.前者由T-S不稳定波散射噪声向上游传播、在边界层与翼型后缘之间形成,产生的纯音噪声具有典型"阶梯状"离散频谱特性;后者由翼型尾流整体不稳定性引起,纯音噪声具有单一频率特性.2种发声机制之间如何竞争以及噪声频率如何选择等问题仍未完全解决.在研究方法方面,主要采用线性稳定性分析、风洞实验测量和DNS/LES数值模拟等研究方法.由于现有研究的翼型较为单一,所得结果无法满足翼型低噪声设计的需求.在噪声控制方面,被动控制方法多采用翼型前/后缘锯齿、多孔材料和柔性壁面,主动控制方法多采用表面吹/吸气和等离子体技术;在基于机理分析有效抑制翼型后缘纯音噪声方面,还有较多可改进之处.

    中/低雷诺数翼型后缘纯音噪声噪声机理主/被动控制

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    基于线化方程的声传播计算方法研究

    陈荣钱王李璨占柠瑀宋翘楚...
    50-62页
    查看更多>>摘要：复杂流场如剪切层、旋涡等会改变气动噪声的传播特性,引起折射、反射和散射等现象,对声源识别、测量产生影响.基于线化方程的声传播计算方法是研究声波在复杂流场中传播的重要手段.本文针对非均匀流中声传播计算存在的问题,介绍了近年来课题组开展的研究工作:提出了改进梯度项抑制方法,以抑制基于线化方程模拟声波穿过剪切层时出现的数值不稳定波;发展了适用于线化方程的基于Boltzmann模型的有限体积法通量计算格式,以模拟声波在包含复杂外形流场中的传播问题;发展了简化的线化格子Boltzmann方法,改善了格子Boltzmann方法模拟声传播时内存占用大的问题;研究了剪切层对声源定位的影响规律,建立了定位误差随射流马赫数、斯特劳哈尔数变化的数学模型,为提高实验测量精度提供参考.

    线化方程声传播格子Boltzmann模型计算气动声学

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    大型客机机体噪声机理及控制技术

    王尚陈斌年陈国勇杨小权...
    63-78页
    查看更多>>摘要：气动噪声问题不仅是大型客机适航取证的关键技术难题,更是关系到乘客舒适度的重要技术指标.增升装置噪声和起落架噪声是大型客机机体噪声的主要来源.本文针对我国大型客机研制中增升装置噪声和起落架噪声的产生机理及控制关键科学问题,开展噪声源、远场声辐射精细化数值模拟.针对噪声产生机理,发展了近壁面边界涡量流、拟涡能流等涡动力学过程与涡声理论相结合的噪声源分析方法;针对机体噪声控制难题,提出了缝翼凹腔小尺度波纹噪声控制方法和起落架支杆大尺度波纹噪声控制方法.数值模拟结果表明:缝翼凹腔是增升装置的重要噪声源之一;中低频噪声和纯音峰值主要来自缝翼凹腔和主翼前缘,后缘襟翼对噪声的贡献相对较小;起落架尾迹区域和轮胎空腔区域存在大量、复杂的大尺度湍流涡结构,是起落架的主要噪声源,起落架各部件噪声特性基本呈现宽频特性,支柱部件辐射噪声最大,轮胎次之,中间的连轴部件和扭杆部件辐射噪声相对较小;缝翼凹腔波纹噪声控制方法兼具减阻和降噪功效;起落架大尺度波纹噪声控制方法能有效降低远场辐射噪声.本文研究内容可为增升装置气动与噪声一体化设计、起落架降噪设计等提供技术支撑.

    机体噪声增升装置起落架噪声机理噪声控制

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    矩形喷管出口宽高比对流场与声场的影响

    于水望杜永乐蔡晋生
    79-90页
    查看更多>>摘要：为探究矩形喷管出口宽高比对喷流流场和声场的影响规律,采用DES/FW-H混合算法对出口宽高比为 3和1.5的矩形喷管超声速完全膨胀喷流开展研究,分析出口宽高比对喷流流动与噪声的影响.针对多个流场变量进行对比分析,以验证数值模拟方法的可行性,发现喷管出口宽高比不同,靠近出口内壁面上的压力变化也有所不同:喷管出口宽高比越大,压力变化越快.结合已有噪声实验数据和计算数据,验证了噪声模拟的准确性.对不同出口宽高比下剪切层厚度的变化进行了分析,研究了这种变化对喷流噪声的影响,发现随着宽高比增大,剪切层厚度增大,且剪切层快速扩张位置和高频噪声源位置向上游方向移动.对比了不同宽高比下出口唇线上特定频率噪声的相速度,研究发现:喷管宽高比不同,同样频率的近场噪声有着不同的相速度,这决定了近场噪声向下游传播的最大角度;相速度对应的马赫角越大,近场噪声向下游传播的最大角度越大;宽高比增大,长轴唇线上的相速度显著降低,近场噪声向下游的辐射角度减小.

    矩形喷管出口宽高比喷流噪声剪切层相速度声场超声速完全膨胀喷流

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    400 km/h高速列车受电弓气动噪声分析

    孙舒张文敏贾尚帅
    91-98页
    查看更多>>摘要：为明确高速列车受电弓系统气动噪声特性及其与流场的关系,建立了受电弓全尺寸模型和缩比子域模型,采用大涡模拟、声扰动方程和FW-H方程预测400 km/h升弓状态下的流场和声场,并基于FW-H方程反演声源分布,基于降阶模型分析底座湍流压力和声压能量分布.研究表明:当来流速度为400 km/h时,以受电弓整体作为声源,远场噪声标准测点的总声压级可达88.1 dB(A),在283、576 Hz附近存在明显峰值,峰值频率对应的斯特劳哈尔数Sr(特征长度取受电弓方杆当量直径41 mm)分别为0.10和0.21;底座湍流压力和声压的前2阶模态能量占比分别为4.5%和3.3%、40.9%和14.0%,且分布呈一定对称性;对于底座,在 300 Hz以下频段,全尺寸模型的压力级高于缩比模型,在 1 kHz以下频段,全尺寸模型的声压级高于缩比模型;在全频段内,基于全尺寸模型得到的远场测点声压级都高于缩比模型.

    高速列车受电弓气动噪声大涡模拟声扰动方程400km/h

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