《自由剪下流的噪聲產生機理和噪聲控制》是依託中國科學技術大學，由孫德軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：自由剪下流的噪聲產生機理和噪聲控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫德軍
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
剪下流氣動噪聲是航空飛行器等的主要聲源，研究自由剪下流噪聲的產生機理及控制機制有重要的科學意義，並對氣動噪聲的工程控制有重大的理論指導價值。本項目主要研究絕對和對流不穩定自由剪下流的氣動噪聲，分析不同擾動下近場聲源及所誘導的遠場噪聲，揭示絕對/對流不穩定性自由剪下流氣動噪聲產生的機理；研究亞聲速對流不穩定性的自由剪下流在入口持續激勵下的感受性及所誘導的遠場噪聲，揭示持續激勵下的自由剪下流產生噪聲的機理；使用伴隨最佳化控制的方法，以遠場噪聲的抑制為控制目標，研究自由剪下流噪聲的最佳化控制，比較控制前後的流場與聲場，揭示抑制噪聲的機理。
結題摘要
在航空工程中，氣動噪聲是飛行器設計者所關心的重要問題。本項目主要研究了剪下流相關的氣動噪聲產生機理及其與穩定性模態的關係，具體包含如下幾個問題：(1)研究了絕對/對流不穩定性自由剪下流的氣動噪聲，發展了一種新的噪聲比擬公式，將近場動力學的壓力功和遠場噪聲聯繫起來；採用新的比擬公式，解釋了所考慮的流動中的噪聲產生機理，揭示了聲源分布的拓撲結構。(2)研究了空間發展混合層、平面射流和圓射流等多種問題的噪聲對入口擾動的感受性，通過改變基頻及亞諧頻擾動的頻率或者兩個擾動的相位差，詳細研究了不同兩渦相互作用方式的發聲，對更複雜的多渦相互作用發聲問題也進行了探討；採用數值模擬方法，研究了湍流圓射流的相干結構與聲發射問題。(3)研究了基於伴隨的自由剪下流氣動噪聲最佳化控制，分析了混合層噪聲抑制的機理；採用數值模擬方法研究了旋擰射流的近場和遠場行為，分析了旋擰射流降噪機理，結果表明，旋擰效應可以影響噪聲的產生，從而在一定程度上起到降低噪聲的作用。(4)基於激波捕捉格式及色散關係保持格式，設計了一種新的混合計算格式，可以用於帶有激波的氣動噪聲問題。(5)研究了開式方腔流動的噪聲，給出了低頻不穩定自持模態的產生機理。這些研究有助於認識氣動噪聲產生機理，並可為工程上抑制噪聲提供參考。
