湍流射流的声学预解分析
流体动力学
2024-05-02 v2
摘要
我们对可压缩湍流射流进行了预解分析，其中响应模态的优化域位于声场中，排除流体动力学区域，以凸显声学高效模态。我们考察了声学预解的性质并评估其在射流噪声建模中的潜力，重点关注亚声速 regime。预解强迫模态与先前研究一致，被发现包含与响应模态中马赫波辐射相关的超声速波。这与以流体动力学不稳定性为主导的标准预解不同。我们将预解模态与从 LES 数据提取的 SPOD 模态进行比较。声学预解响应模态通常比标准预解响应模态与声学 SPOD 模态具有更好的对齐。对于最优模态，在中频下声束角度接近 SPOD 模态中的角度。然而，主导模态与次优模态的奇异值之间无显著分离。此外，某些次优模态被证明包含与射流噪声无关的结构。因此，尽管其包含标准预解方法所缺失的本质声学特征，仅声学预解的 SVD 不足以提取射流噪声的低秩模型。但由于其识别了射流噪声的主要机制，它为寻找强迫模型提供了有价值的指导（Karban 等. 亚声速射流噪声源的经验模型. 《Journal of Fluid Mechanics》(2023): A18）。
引用
@article{arxiv.2306.05960,
title = {Acoustic resolvent analysis of turbulent jets},
author = {B. Bugeat and U. Karban and A. Agarwal and L. Lesshafft and P. Jordan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05960},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in TCFD