基于韦恩-霍普技巧的锯齿状尾缝噪声三维建模
流体动力学
2025-12-30 v1
摘要
本文发展了一种基于韦恩-霍普技巧的半解析模型，用于预测锯齿缘 turbulent boundary layer尾缝噪声，旨在考虑正确的三维噪声源和传播效应。首先利用为声学散射开发的锯齿缘Green函数，获得半无限平板上散射表面压力。随后对该平板进行有限尺寸的辐射积分，采用Amiet方法获得远场噪声，捕获正确的三维源和传播效应。该模型随后通过在不同锯齿尺寸和频率下与二维韦恩-霍普模型进行比较进行验证。在观察距离约为的中等距离处，三维模型与二维模型的远场谱预测表现出良好一致。然而，与二维模型不同，本模型成功捕获了噪声振幅的衰减。此外，预测的指向性在大多数观察角度上均与二维模型一致，但还捕获了上游角度上的偶极行为以及由于有限平板引发的干涉图样导致的额外高频驼峰。与现有三维锯齿模型相比，本模型基于韦恩-霍普技巧，实现了两个数量级的加速。期望该模型可用于在实际应用中实现锯齿形状的高效数值优化。
引用
@article{arxiv.2512.23600,
title = {Three-dimensional modelling of serrated trailing-edge noise based on the Wiener-Hopf technique},
author = {Sicheng Zhang and Benshuai Lyu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23600},
year = {2025}
}