翼型转捩流中音调噪声产生机制的切换

采用大涡模拟研究 NACA0012 翼型在攻角 ${\alpha = 3}$ 度、自由流马赫数 ${M_{\infty} = 0.3}$ 下的音调噪声产生。分析了跨越 ${0.5 \times 10^5 \le Re \le 4 \times 10^5}$ 的不同雷诺数。结果表明，负责噪声产生的流型来自不同的层流分离泡，包括位于翼型吸力面上的一个以及位于压力面后缘附近的一个。对于较低雷诺数，吸力面上的间歇涡动力学导致相干结构或湍流包被平流输运至后缘。这种流动动力学也影响了压力面上的分离泡，使其变得间歇。尽管层流-湍流转捩不规则发生，噪声频谱仍呈现一个主音调及多个等距次音调。提高雷诺数导致吸力面进入永久湍流态，降低了相干水平，仅能观察到小尺度湍流涡。此外，吸力面上的层流分离泡几乎消失，而压力面上的分离泡变得更加显著且持久。因此，主导的噪声产生机制变为沿尾迹的涡脱落。