【摘 要】
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一般可压缩流动中气动声学相关的模态分解是气动声学理论中未解决的基础问题.我们从基本理论角度将问题提为：如何将解空间分解为(近似)正交的子集的直和,从而可能得到各模态的动力学方程？本文结合最近Krstulovic等人[Krstulovic G, et al.Generation and characterization of absolute equilibrium of compressible
【机 构】
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南京市高淳区速诚基础与交叉科学研究中心,高淳,南京211316 中国科学院力学研究所高温气体动力学
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一般可压缩流动中气动声学相关的模态分解是气动声学理论中未解决的基础问题.我们从基本理论角度将问题提为：如何将解空间分解为(近似)正交的子集的直和,从而可能得到各模态的动力学方程？本文结合最近Krstulovic等人[Krstulovic G, et al.Generation and characterization of absolute equilibrium of compressible flows.International Journal of Bifurcation and Chaos.2009, 19：3445-3459]关于可压缩流动绝对统计平衡的工作,进一步发展Zhu [Zhu J.-Z.,Isotropic polarization of compressible flows.J.Fluid.Mech.2016,787： 440.]关于螺度在局部极化以及线性-非线性竞争中对气动声学中不同模态转换的理论,探讨一般声模态和声源的界定与分离问题.
其他文献
本文提出了新的优化速度模型，此模型中考虑到车辆的瞬间加速效应和车辆的延迟反应效应。从优化速度模型可知，当车辆的敏感系数处于不稳定性区间，道路将出现拥堵。通过对该模型的线性分析，了解阻塞密度波的演化。利用开关策略对该模型进行数值模拟，研究车辆延迟反应时间和突然制动效应对交通流阻塞的影响。从模拟仿真结果可以得到在车辆的延迟反应时间增加的情况下对交通流拥堵有加剧的作用，随着瞬间加速效应系数的增大交通拥堵
在生产过程中，飞机的座舱、蒙皮、玻璃等结构均需要经过动态热载荷实验。现有的气动加热仿真方式主要有两种：一是模拟真实飞行环境，利用整流罩覆盖试验件并引导气流沿轴向吹袭试验件外表面；二是利用多股平行射流的方式对试验件均匀吹袭。
针对某柱状低温箱体，采用数值模拟技术预测了在空间漏热条件下，箱体压力变化过程及内部热质交换过程。对不同热边界条件下，箱体内部物理场分布间了对比分析。计算结果表明：低温箱体封闭后，气枕压力将经历先迅速降低后逐渐升高的趋势。
热核聚变液态包层中的液态金属在流动中会受到强磁场的作用并产生感应电流，当管壁为导电壁时，感应电流将在液态金属和导电固体壁中形成回路，且导电管壁时所产生的感应电流强度远大于绝缘管壁时的感应电流强度。感应电流和流动的液态金属相互作用，使方管中液态金属在靠近平行于外加磁场方向的固体壁附近形成高速射流，这种高速射流将产生流动的不稳定性，进而引发湍流流动。
边界层中的局部突变，如粗糙元、抽吸及平板尾缘等，不但能影响不稳定模态的稳定性特性，进而影响转捩位置；还能在与后者作用的同时，向远场辐射噪声。本文主要介绍描述以上现象的一个全新的理论框架——局部散射理论。该理论框架与传统的声比拟(及其改进形式)不同，它不需要人为区分“声源项”与“传播项”，而是采用渐进匹配的方法同时描述近壁剪切层与远场噪声的相互影响。
气动声学的声比拟理论以密度、声压等标量为波动算子变量建立非齐次波动方程描述流体运动及其与边界作用诱发声音的辐射，其不足在于标量无法直接描述声能量的传播过程和途径。在流体力学研究中，标量用于描述当前当地的物质状态，而矢量用于描述质量和能量的传输。
机翼扰流产生的气动噪声是机体噪声的重要组成部分，在某些情况下，甚至造成机体结构的疲劳和破坏。本文利用Lattice Boltzmann Method(LBM)方法的低耗散性特点，将其与K-FWH噪声预测方法相结合，研究了SD7003翼型的噪声问题。
飞机设计研发过程中，进行声载荷预测的主要目的是为声疲劳分析提供输入，支持声疲劳试验和适航，并为舱内声学提供绝热隔声层设计的声学边界条件，支持舱内声学设计优化和需求验证。发动机噪声和湍流边界层噪声作为飞行状态声载荷的主要来源，其获得多依赖于飞行试验。在我国大型民机的研制过程中，作为新兴民机主制造商的中国商飞首次搭借发动机供应商的空中试车台开展了机体表面声载荷测量，先期获得了新研发动机飞行条件下的噪声
本文提出了一种基于组源的襟翼噪声工程预测模型。针对一个襟翼外形的大涡模拟辨识出其中三组独立的噪声源即：低频、中频和高频组源。根据这三种组源，声压相应地被分解且包含涡脱落噪声(低频噪声)，机翼后缘噪声和侧边缘噪声。针对模型中的能量转换系数、噪声谱和噪声指向性推导了相应地方程和系数。该模型被应用于典型的襟翼噪声预测，这包括一个孤立的空客A320襟翼，一个半展长的福勒襟翼和一个高升力体中的襟翼。结果 表
通过非定常CFD模拟方法计算近场声源，结合Ffowcs Williams-Hawkings方程计算远场噪声水平的方法，分别计算了雷诺数104的圆柱绕流、三段翼型的噪声问题，探索壁面模型在噪声模拟上的应用效果.圆柱绕流计算结果表明，远场噪声频谱的峰值频率位置和功率谱密度与文献结果吻合良好，验证了计算方法的可靠性.采用带壁面模型的LES方法模拟了Re=1.7×106的30P30N三段翼型，流场结果与实