杨志刚，刘洋，王毅刚



有限长圆柱绕流气动噪声源特性分析

杨志刚1,2，刘洋1，王毅刚1

(1. 同济大学上海地面交通工具中心，上海 201804；2. 北京民用飞机技术研究中心，北京 102211)

气动噪声源的能级、分布特性及其产生根源还不够清晰。以有限长三维圆柱绕流为研究对象，基于声源方程分析气动噪声源的种类构成及其与气动参数的关系，通过数值计算得到可压非定常流场，利用气动参数定量计算圆柱顶部、中部和底部的声源大小分布，研究声源的分布特性和产生根源。结果表明，在有限长圆柱绕流场中，以偶极子声源为主，单极子声源可以忽略不计，四极子源项的值比偶极子小1～2个数量级。偶极子主要分布在来流分离点及圆柱后壁面湍流涡二次碰撞区域，四极子主要分布在来流分离点及其向后拖曳区域。偶极子声源主要由于圆柱两侧涡脱落处的脉动压力在横向(y方向)上的二阶梯度引起。以上结果为气动噪声控制的进一步研究提供了借鉴和参考。

气动噪声；有限长圆柱；声源方程；偶极子源

0 引言

气动声学是指研究流体自身及流体与固体边界相互作用发声机理的一门学科[1]，气动噪声广泛存在于航空、高速列车及汽车等领域，研究气动噪声具有重要的实际意义，探讨、分析气动噪声源特性，是控制气动噪声至关重要的关键之一。Lighthill[2-3]提出了声类比理论，并没有考虑流动中可能存在的固壁影响，只适用于自由空间，所以Lighthill方程右侧项只有四极子。……