关于熵波在截面突扩处的散射

在这项工作中，我们从数值和理论两方面研究了熵波通过截面突扩处所产生的声音。数值方法基于将流动变量三重分解为稳态平均值、小振幅相干部分和随机湍流部分。平均流作为雷诺平均 Navier-Stokes（RANS）方程的解获得。控制相干扰动的方程被线性化并在频域中求解。为了考虑湍流对相干扰动的影响，采用了冻结涡粘性模型。当熵脉动通过截面突扩处时，产生的熵噪声表现为一个低通滤波器。将低频噪声的数值预测与紧凑、准一维和等熵理论的预测进行比较，观察到较大差异。随后提出了一种针对截面突扩处定制的熵噪声替代模型。该模型基于以积分形式写成的质量、动量和能量守恒。该模型假设频率为零，且截面突扩处远上游和远下游的流动变量具有一维性。该模型的预测与跨有限亚音速马赫数范围（包括低、中、高马赫数）的数值模拟吻合良好。