亞音速射流試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與流場模擬.pdf

1、本課題獲得國家自然科學(xué)基金(50976044)的資助,主要是研究射流噪聲問題。射流噪聲是一種常見的氣動(dòng)噪聲問題,密切關(guān)系到人類的日常生活,對于該問題的研究具有很大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文在對現(xiàn)有射流噪聲理論進(jìn)行總結(jié),及參考國內(nèi)外相關(guān)射流試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,自行設(shè)計(jì)建造了具有相當(dāng)質(zhì)量的亞音速射流噪聲試驗(yàn)臺(tái)。先對試驗(yàn)臺(tái)整體方案進(jìn)行論證,提出相應(yīng)技術(shù)參數(shù)及配合要求;再采用靈活的模塊化設(shè)計(jì)原則,對不同模塊進(jìn)行詳細(xì)分析,其中噴嘴部分

2、設(shè)計(jì)采用計(jì)算流體力學(xué)輔助技術(shù)結(jié)合三維造型技術(shù),具有一定的創(chuàng)新性;最終,將各部分組裝,完成試驗(yàn)臺(tái)的搭建。
　　試驗(yàn)臺(tái)建成后,本文又從射流流場實(shí)驗(yàn)、射流噪聲場實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對射流噪聲問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。其中,射流流場實(shí)驗(yàn)確保試驗(yàn)臺(tái)的相關(guān)參數(shù)(Ma數(shù),壓力等)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,射流流場軸向速度收斂結(jié)果與理論計(jì)算一致;射流噪聲場實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,亞音速射流噪聲頻譜特性隨Ma數(shù)及測點(diǎn)位置的不同而改變。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文建造的試驗(yàn)臺(tái)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求,

3、可以承擔(dān)后續(xù)的射流噪聲研究工作。
　　此外,本文還分別對亞音速射流流場進(jìn)行了二維和三流場維模擬。通過二維流場模擬結(jié)果的射流軸線截面速度及無量綱速度的自模性,論證了CFD模擬射流流場的準(zhǔn)確性。三維射流模擬主要研究不同網(wǎng)格劃分方法對射流流場產(chǎn)生的影響,尋找到一種合適的三維網(wǎng)格劃分方法。
　　本文分別圍繞理論分析,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,數(shù)值模擬三個(gè)方面,在自行建設(shè)的試驗(yàn)臺(tái)上對射流噪聲問題開展一些研究。為以后類似試驗(yàn)臺(tái)的建設(shè)提供一個(gè)參考方案,具