涡流发生器对翼板结合部流噪声的控制机理研究

摘要

针对翼板结合部流噪声控制问题,设计7种不同高度和间距的涡流发生器方案,采用数值模拟和试验相结合的方法开展降噪效果研究。由于在水中直接开展涡流发生器降噪试验验证存在较大困难,先选取在空气中进行数值模拟和试验验证,以分析确定涡流发生器方案的可行性。以SUBOFF模型为研究对象,采用大涡模拟的数值方法,以空气中非定常流体计算流体力学计算结果作为声源项,开展声类比方程的求解,获取流噪声的结果。通过不同涡流发生器方案的比较,分析涡流发生器的高度、间距这两个主要参数对翼板结合部流噪声的主要源头—马蹄涡控制的效果,确定针对SUBOFF模型具有最佳降噪效果的涡流发生器方案,并在消声风洞中对模型进行试验验证。研究结果表明,所设计的涡流发生器方案降低翼板结合部流噪声具有可行性,为后续在水中开展进一步研究奠定了基础。