赵雯

摘要：修改喷管出口的几何形状是一种低成本、高效率的喷流噪声降噪方法。为了深入分析非轴对称喷口的降噪原因，本文以矩形喷口为研究对象，基于伴随格林函数，对矩形喷口产生的小尺度湍流混合噪声进行空间模态分解，避免了常规试验方法中试验误差及高频限制等方面的局限性。研究结果表明，声能量向高阶周向模态的转移，导致部分声能量的损失，是矩形喷口与圆形喷口相比更具有降噪效果的原因。基于空间分解得到的主波阶简化算法，能够实现对矩形喷口湍流噪声快速预测，预测结果与试验数据吻合较好。

关键词：伴随格林函数；小尺度湍流噪声；空间模态分析；简化算法

中图分类号：0422.8文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.07.004

在过去的几十年里，人们付出了巨大的努力去了解喷流噪声的排放及其潜在来源，目的在于系统地开发降噪技术[1]。修改喷管出口的几何形状是一种低成本、高效率的降噪方法。其中，矩形喷口由于能够在一定程度上加剧湍流的掺混作用，从而起到被动降噪的效果，同时可以在一些特定的方向反射雷达电波推动飞行器隐身的发展[2]，因此在近50年里吸引了许多学者进行矩形喷口的设计及研究。根据Viswanath等[3]的试验结果，圆形喷口产生的远场噪声OASPL比矩形喷口相差超过4dB。

为了研究矩形喷口喷流噪声的周向分布特征，空间模态分解是一种有效的方法。Cavalieri[4]将由6个传声器组成的环形阵测得的射流湍流下游声场分解为方位角傅里叶模态，研究亚声速喷流声场中的超定向波包信号。……