基于分解子分析的湍流空腔流声学响应

空腔流中流体动力与声学成分的分解有助于理解流-声相互作用，其在应用中会产生多种不利影响。我们应用结合分解子分析（resolvent analysis）与 Doak 动量势理论的方法，考察 Re=10,000 下可压缩开腔流的输出-输入流声特性。该方法可从输入-输出框架中分解出流体动力与声学成分。我们进一步将激励定位于空腔前缘和前壁，并分别用速度、密度和温度单一分量激励进行滤波。对于 M=0.6 的亚声速流，强声学成分在较低频率下出现在空腔后缘；而随着频率增加，强烈的声学结构向上游移动并与流体动力成分重叠。这一趋势在 M=1.4 的超声速流条件下也被观察到。与不同类型的激励相比，流向速度激励实现了最大的能量放大。然而，将激励位置从前缘移至空腔前壁会使其大幅降低。本工作提供了一种考察共振主导的输入-输出流声特性的替代方法，并为流动控制策略的发展提供指导。