免费论文：转/静干涉噪声的数值研究

本文以成熟的CFD（Computational Fluid Dynamics）商业软件CFX为数值模拟工具，通过涡轮、压气机及水下推进器算例的三维、定常及非定常的数值模拟,对可压和不可压流中的转/静干涉问题进行了研究，同时通过频谱分析研究了非定常流动中的涡脱落频率及压力波动向前和向后传播等问题。首先，以一个有试验结果的单级跨音涡轮和一个带有试验结果的风扇压气机（ATS-2）为数值模拟对象，通过对设计点与非设计点的三维、定常与非定常计算，及计算结果与设计和试验值的对比分析，验证了CFX软件的定常及非定常计算能力。在使用涡轮算例验证CFX软件的计算能力时，还研究了不同湍流模型及网格对计算结果的影响,结果表明:低雷诺数模型的计算精度相对较高；网格密度对计算精度也有一定影响。其次，仍以上述的两个算例,对可压流中的转/静干涉问题进行了研究；以一个水下算例为例，对不可压流中的转/静干涉问题进行了研究。研究发现：转子的周期性旋转是引起流场非定常波动的主要原因。涡轮算例，静子尾迹与激波对转子的影响在转/静干涉作用中占主导地位；压气机算例，转子前缘激波对导叶的影响及转子位势对静子的影响在转/静干涉中起主导作用；水下算例,转子的位势作用对静子的影响在转/静干涉中起主导作用,且航速越高,转/静干涉现象越明显。最后,对可压和不可压流中的频谱进行了分析,结果表明：交界面上产生强烈的压力波动，并向前后传播。压力波动出现幅值较高点处的频率与转子叶片通过频率成整数倍关系。涡脱落频率及波动传播的频率也与转子叶片通过频率成整数倍关系。

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