串联圆柱体气动噪声特性研究
2015-09-13宁方立
马 尧,宁方立
(1.中国民用航空飞行学院 航空工程学院,广汉 618307;2.西北工业大学 机电学院,西安 710072)
0 引言
串联圆柱体绕流气动噪声是飞机起落架气动噪声的基准算例[1]。对串联圆柱体的非定常湍流流场和远场气动噪声的研究,能够为研究飞机起落架气动噪声奠定良好的基础。因此,国内外对串联圆柱体气动噪声进行了广泛的研究。
Jenkins等[2~4]在NASA兰利研究中心的QFF(Quiet Flow Facility)和BART(Basic Aerodynamic Research Tunnel)装置中对串联圆柱体的气动噪声进行了大量的试验。Lockard[5]基于三维求解器CFL3D和FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程相结合的方法对串联圆柱体气动噪声进行了仿真计算并与试验结果进行详细对比。Brès[6]基于气体分子动力学理论,使用离散波尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method:LBM)和FW-H方程相结合的方法对串联圆柱体的流场和声场进行了仿真研究,得到了与试验数据吻合的结果。但是LBM对计算机硬件的要求较高,计算量很大。Uzun[7]基于DDES(Delayed Detached Eddy Simulation)方法对两种精度的网格进行了仿真计算。粗网格数量为3100万,密网格数量为13300万,是目前对串联圆柱体最大网格量的数值仿真计算。通过与试验结果和其他仿真结果对比,发现网格精度过高并不能得到更好的计算结果,相反对计算资源、计算时间要求更加苛刻。此外,法国ONERTA的Houssen,日本JAXA的Imamura,美国UCL的Marichal,NASA的Vatsa,Stanford的Yu,德国TUB的Greschner等也对这一基准算例进行了研究[1]。
在国内,刘敏[8]基于LES(Large Eddy Simulation)和FW-H方程相结合的方法对串联圆柱体在不同间距比下的三维流场和气动噪声进行了仿真计算。随着间距比的变化,流场呈现出三种不同的流态,其声场也呈现不同的特点,在临界间距比下,总噪声值最大。……
