机翼表面脉动压力的空间和频域特性数值研究

摘要

机翼表面脉动压力是大型客机近场噪声的主要来源之一,对其空间和频域分布特性开展研究有重要意义.采用大涡模拟方法对弦长1 m、后掠角45°的无限翼展NLF(2)-0415机翼的绕流场在Re_(C)=2.42×10^(6)的条件下开展了数值研究,分析了不同湍流来流条件及不同流动状态对机翼上表面时均流场及脉动压力声压级和功率谱的影响.计算结果表明:在本文条件下,机翼上表面脉动压力在转捩位置处有明显突增,湍流区声压级比层流区高出约20~30 dB;来流湍流强度对壁面脉动压力的影响主要集中在层流区,湍流区的壁面脉动压力对来流湍流强度变化反应不敏感;层流区脉动压力功率谱整体较低,且随频率的增加衰减较快,而湍流区脉动压力功率谱相比层流区在全频段均提升了约2~3个数量级,且谱级在低频段随频率的变化较小,在高频段则随频率增加以一定斜率下降.