基于声比拟理论和格子Boltzmann混合方法对气动声学问题的研究
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- 论文作者：董宇红 ; 郑艺君
- 年：2016
- 作者机构：上海大学上海市应用数学和力学研究所;
- 论文关键词：湍流噪声 ; 格子波尔兹曼方程 ; Lighthill声比拟理论 ; 时空关联函数 ; 噪声频率谱
- 会议召开时间：2016-10-20
- 会议录名称：第九届全国流体力学学术会议论文摘要集
- 语种：中文
- 分类号：O357.5
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第九届全国流体力学学术会议
- 会议地点：中国江苏南京
- 主办单位：中国力学学会流体力学专业委员会
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：1
- 文件大小：49k
- 原文格式：O
- 会议级别：全国
摘要
应用格子Boltzmann方法(LBM)对不同类型的气动声学问题进行了数值研究。首先,采用基于Lighthill声比拟理论的混合方法解耦湍流场和噪声场,对均匀各向同性湍流的采用LBGK模型的格子Bol tzmann方程进行了直接模拟(DNS)和大涡模拟(LES)。为了研究LBM-LES亚格子尺度对噪声声源的贡献,用可解尺度的信息计算湍流场诱导的声压,并通过采用与DNS结果的后验比较,考察LBM-LES方法预测湍流噪声频率谱的能力,评估Lighthi ll应力张量中的亚格子尺度部分以及高频部分对声场能量计算的影响。在此基础上,通过建立多孔结构壁面剪切湍流模型,采用含Darcy-Brinkman-Forchheimer作用力项的格子Boltzmann方程对具有多孔结构壁面的槽道湍流进行了数值模拟,研究了多孔结构壁面剪切湍流流动特性,以及脉动速度的时空关联函数的统计性质,分析了近壁区湍流脉动所诱导的远场辐射噪声声压频谱,发现在研究所及的空隙率和渗透率范围内,多孔结构壁面能够有效降低远场辐射噪声,尤其是因壁面偶极子作用而产生的低频段声压。
引文