利用三维非结构N-S求解器,对长深比为5:1、宽深比为1:1的开式矩形空腔气动噪声进行了数值分析。采用Cubic k-ε湍流模型求解空腔流场并进行人工重构,结合非线性声学求解器(NLAS)预测空腔近场噪声特性。通过对比空腔底部声压级和功率谱密度的实验值与计算值,以及实验值、计算值、公式计算值和高精度格式值的谐振频率,验证上述计算方法的合理性。为抑制空腔噪声、改善空腔流场环境,采取3种修形结构,对比4种工况下空腔声压级、总声压级、Q准则下的涡等值面及Lamb矢量模云图,结果表明,尾缘斜面最有利于降低噪声,大约可降低5 dB。

为了研究复燃对火箭发动机射流声场的影响,建立了一个可以计算火箭发动机射流复燃流场和声学特性的模型:采用DES湍流模型模拟湍流流动;有限速率化学反应模型模拟固体火箭冲压发动机射流的复燃;以基于FW-H方程的声类比方法分析了分析射流噪声。以2个典型算例进行了验证性模拟计算,并与文献中计算结果进行了对比,表明本文所采用的算法在计算射流流场二次燃烧和噪声预测的可靠性。分析了冻结流和化学非平衡流两种工况下的流场特性和声学特性。计算结果表明:当考虑燃烧时,在整体上总声压级有所增大,特别是在角度为0~30°方向上有所增加,相差最大可达6dB。