伍宏亮，周其斗，吕晓军，孟庆昌

1海军工程大学舰船工程系，湖北武汉 430033 2海军工程大学理学院，湖北武汉 430033

基于湍流脉动压力的波数—频率谱预报流噪声

伍宏亮1，周其斗1，吕晓军1，孟庆昌2

1海军工程大学舰船工程系，湖北武汉 430033 2海军工程大学理学院，湖北武汉 430033

［目的］根据Lighthill声类比方程及其发展理论，可以将壁面湍流脉动压力的波数—频率谱作为声源项来预报流噪声，且分析湍流脉动压力的波数—频率谱有助于了解湍流结构的时空关联特性。［方法］以NACA 0012翼型为例，采用大涡模拟（LES）方法进行流场仿真计算，然后通过Fourier变换得到壁面湍流脉动压力波数—频率谱的数值解，并与Corcos的平板湍流边界层脉动压力波数—频率谱模型进行比较；在此基础上，将该波数—频率谱作为声源输入，代入Goldstein版本的声类比方程中预报辐射噪声，并与软件计算的流噪声结果以及Brooks试验拟合结果进行比较。［结果］结果发现：小曲率变化的NACA 0012翼型表面的波数—频率谱具有与平板表面相似的一般特性；在中、低频段采用该方法预报的流噪声结果与Brooks试验结果拟合更好。［结论］所得结果表明开展波数—频率谱研究是有必要的，将其作为主要声源项来预报亚声速下产生的流噪声是合理的。

波数—频率谱；Fourier变换；流噪声；声类比方程

0 引 言

湍流脉动压力是湍流非定常特性的重要表征，也是流体诱发结构振动、产生噪声的重要来源。Corcos［1］最早通过傅里叶变换给出了平板上湍流脉动压力的波数—频率谱模型，目的是了解湍流结构的时空关联特性并为流噪声的声辐射预报提供输入条件。……