超音速射流中宽频激波关联噪声的波包建模
流体动力学
2021-05-19 v1
摘要
我们提出一个两点模型来研究含激波超音速射流中宽频激波关联噪声（BBSAN）的潜在源机制。在所提出的模型中，BBSAN 的生成被假定为向下游传播的一致结构与喷流羽流中准周期激波胞之间的非线性相互作用。湍流扰动被表示为轴向延展的波包，激波胞被建模为一组静止波导模态。与以往的 BBSAN 模型不同，描述水动力分量的物理参数并未利用声场进行缩放。相反，湍流和激波分量的特征均从大涡模拟和粒子图像测速数据集中提取。除使用提取的数据外，还利用抛物化稳定性方程（PSE）获得了波包结构的降阶描述。通过将远场声压级预测与来自冷马赫数 1.5 过膨胀射流的方位角分解实验声学数据进行比较，检验了模型的有效性。在 BBSAN 占主导的极角和频率处，前三个方位角模态的频谱形状和声振幅均观察到良好一致。辐射噪声频谱在频率和振幅上的令人鼓舞的对比，强化了使用降阶线性波包源预测 BBSAN 峰值的适用性。另一方面，峰间频率处声振幅的不匹配揭示了波包抖动在潜在发声机制中的作用。
引用
@article{arxiv.2012.04818,
title = {Wavepacket Modelling of Broadband Shock-Associated Noise in Supersonic Jets},
author = {Marcus H. Wong and Peter Jordan and Igor A. Maia and André V. G. Cavalieri and Rhiannon Kirby and Thales C. L. Fava and Daniel Edgington-Mitchell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04818},
year = {2021}
}
备注
37 pages, 16 figures. Submitted to JFM