Page 18 - 《应用声学》2022年第3期
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                                                               的信号表现出更多的随机性。主要原因在于监测点
                                                               2 位于剪切层与后缘壁面的撞击区,该区域涡系较
                           Z
                                                               为复杂,局部压力脉动受流动的影响较为明显。从
                                                               幅值上看,监测点 2 的幅值高于监测点 1,说明局部
                     X     Y
                                                               不稳定性会随着剪切层的发展而放大。值得注意的
                                                               是,监测点 1 和监测点 2 的压力降几乎在同一时刻,
                                (a) ЛࡍᎪಫ                       没有明显的相位差,与自激振荡机理中涡沿着剪切
                                                               层发展的现象不一致。
                                        Z
                                      X                                                            p/Pa
                                           Y                                                      38000
                                                                                                  37500
                                                                     ౏                            37000
                                                                                                  36500
                                                                     ื                            36000
                                                                     வ                            35500
                                                                                                  35000
                                                                     Ք                            34500
                                                                                                  34000
                               (b) ࡍᦊᎪಫ
                              图 9  空腔网格
                    Fig. 9 Computational grids for cavity
                                                                             图 10  空腔附近流线图
             3.3 开孔结构计算结果分析
                                                                        Fig. 10 Streamline near the cavity
                 图 10 给出了 26000 ft、0.43 Ma 工况下开孔结
             构的瞬时流场图。该开孔结构的弯曲角度不大,腔
                                                                                              U x /(mSs -1 )
             口附近的流动基本对称。气流流过空腔时,流线穿                                                             
                                                                                                
                                                                                                
             入腔口并在后缘穿出,并未在其他方向出现明显的                                                             ֓
                                                                                                ֓
                                                                                                ֓
             弯折。腔口表面的压力比较均匀,由于剪切层在后
             缘撞击壁面,后缘附近的压力略有降低。图11 给出
             空腔内不同截面的速度分布,可以发现腔口表面的
             速度同样是均匀、对称的。然而,受腔体几何形状的
             影响,腔内出现了非对称性流动,壁面附近出现了顺
             流向和逆流向两种流动,空腔内会形成沿周向的流                                     图 11  空腔不同截面流向速度分布
             动。总的来说,弯管的几何不对称性对腔口附近的                               Fig. 11 Streamwise velocity distribution in differ-
             流动影响较小,但对空腔内部的流动影响较大,使空                              ent cross-sections of cavities
             腔内的流动变得不对称。相比对称流动,空腔回流
                                                                    35.0
             区内这种形式的流动可能在一定程度上影响自激                                       a   b  c  d      e           f  ᄣ฾ག2
                                                                                                   ᄣ฾ག1
             振荡反馈回路,诱导的自激振荡噪声强度可能有所
                                                                    34.5
             减弱。同时,弯管腔口不同位置距空腔底面的距离
             不同,流声共振发生时,腔底的反射声到腔口不同位                               p/kPa
                                                                    34.0
             置的相位会有一定的差异,驻波模态对剪切层振荡
             的控制可能会减弱。
                                                                    33.5
                 图 12 显示了 26000 ft、0.43 Ma 工况下剪切层                      0         0.01       0.01       0.02
                                                                                       t/s
             内监测点 1 和监测点 2 一段时间内的压力振荡。从
             图中可以看出,时域信号表现出明显的周期性,其                                        图 12  压力脉动的时间历程
             中监测点1的时域信号几乎为正弦信号,而监测点2                               Fig. 12 Time trace of the fluctuating pressure
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