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空腔流激振荡发声的数值模拟研究

李晓东,  刘靖东,  高军辉

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李晓东, 刘靖东, 高军辉. 空腔流激振荡发声的数值模拟研究[J]. 力学学报, 2006, 38(5): 599-604. doi: 10.6052/0459-1879-2006-5-2005-100
引用本文: 李晓东, 刘靖东, 高军辉. 空腔流激振荡发声的数值模拟研究[J]. 力学学报, 2006, 38(5): 599-604. doi: 10.6052/0459-1879-2006-5-2005-100
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空腔流激振荡发声的数值模拟研究

doi: 10.6052/0459-1879-2006-5-2005-100

  • 北京航空航天大学能源与动力工程学院

    摘要
  • 摘要: 通过求解二维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程，对亚音速情况下长宽比为L /D = 2的空腔流动进行了计算气动声学数值模拟研究. 湍流模型选取标准k- 模型，空间离散采用频散相关保持格式，时间积分采用低耗散低频散龙格库塔法，进出口远场边界采用以摄动解为基础的无反射边界条件. 计算结果首先与Krishnamurty实验观测的密度场纹影图进行了对比，不论是在腔内流场分布还是腔外辐射指向性上，都与实验结果符合较好；然后与Rossiter公式进行了频率对比，其结果不但较为准确地捕捉到了振荡低阶模态的频率，而且也捕捉到了振荡高阶模态的频率特性. 在此基础上研究了边界层厚度对振荡性质的影响，研究表明边界层厚度对振荡幅值影响较大，而且使振荡频率发生小幅偏移. 最后探讨了振荡的发声机理，分析了振荡发声及声反馈的过程，发现了空腔前缘的二次发声现象.

     

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  • 刊出日期:  2006-09-18

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