二维混合层旋涡诱导小激波的声辐射数值模拟研究

摘要

本文模拟了Mc=0.75的二维空间发展混合层在不同扰动模式下的流动及声辐射.扰动模式包括四种,即基频扰动、基频扰动加二分之一亚谐频扰动、基频扰动加三分之一亚谐频扰动以及基频扰动加三分之二亚谐频扰动,分别得到了由K-H不稳定性发展为单个旋涡、两两对并或者相邻三个旋涡以不同的方式合并的多种不同的旋涡演化模式.对于各种所开展的研究情况,由于对流马赫数处于跨声速区域，在旋涡的诱导下会出现小激波,并有效的发出声辐射。计算分别分析了混合层的流体力学特性和声学特性：对于流动部分，计算分析了扰动能和混合层各种厚度随空间的演化；对于声场部分，分析了小激波的运动模式及其对声场的影响，深入分析了混合层的不同模态声源、声辐射的方向性以及声压脉动随传播距离的衰减规律。