表面粗糙度几何形状对后缘壁面压力脉动与噪声的影响
流体动力学
2021-08-02 v1
摘要
表面粗糙元常用于风洞试验中,以加速模型试验中边界层的层流-湍流转捩,从而模拟全尺寸应用中的气动效应。这些装置会改变湍流边界层的特性,如展向相关长度、边界层厚度等。这不仅影响气动性能,也影响被测模型的气动声学特性。很少有研究调查表面粗糙元对后缘近场和远场噪声的影响。迄今为止,粗糙度对后缘壁面压力脉动和展向相干性的影响尚未被探索。因此,本研究探讨了不同高度的表面粗糙度几何形状对后缘壁面压力脉动、展向相干性和远场噪声的影响。风洞实验采用安装在零攻角 NACA 0012 上的锯齿条和新型鲨皮状表面粗糙度进行。测试的表面粗糙度高度范围从未受扰动边界层厚度的 29% 到 233%。在雷诺数从 1.3x10^5 到 3.3x10^5 的范围内测量了壁面压力脉动和远场噪声。观察到表面粗糙度影响壁面压力谱的低频和高频范围,当绊流高度在未被扰动边界层厚度的 50% 至 110% 范围内时,低频段声级略有增加,高频段无差异。随着绊流高度增加,远场噪声在低频和高频均增加。低频增加是绊流对后缘壁面压力脉动影响的结果,而高频增加则归因于绊流本身产生的噪声。
引用
@article{arxiv.2107.14674,
title = {Influence of Surface Roughness Geometry on Trailing Edge Wall Pressure Fluctuations and Noise},
author = {Fernanda L. dos Santos and Nikolaj A. P. Even and Laura Botero-Bolívar and Cornelis H. Venner and Leandro D. de Santana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.14674},
year = {2021}
}