后端设置扰流板对圆柱流场与气动噪声影响

作     者：朱剑月 袁咏祎 陈羽 徐俊起 ZHU Jianyue;YUAN Yongyi;CHEN Yu;XU Junqi

作者机构：同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 同济大学汽车学院上海201804 同济大学磁浮交通工程技术研究中心上海201804 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第60卷第12期

页      面：287-300页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 070206[理学-声学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0706[理学-大气科学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：新能源汽车及动力系统国家工程研究中心、国家自然科学基金(52232013,51875411) 上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室资助项目 

主　　题：圆柱 扰流板 气动噪声 流场特性 噪声控制 

摘      要：采用延迟分离涡模型进行数值模拟,基于涡声理论和声类比方法,计算分析雷诺数Re=6×104下后端设置不同长度扰流板(不大于圆柱直径)的圆柱杆件周围流场与气动噪声特性,并与具有相同特征长度的普通圆柱杆件工况进行对比。圆柱杆件远场气动噪声计算值与声学风洞测试结果的频谱曲线吻合良好,验证数值模拟的准确性。结果表明,圆柱后端加设扰流板后,流动分离形成的涡脱落发展被限制在扰流板两侧,使得类圆柱杆件尾迹内分离剪切层长度增加,涡运动耗散增强,近壁面涡旋波动强度和尾迹内规则涡脱落强度减弱,降低几何体周围近场四极子气动噪声源强度,同时减小类圆柱杆件气动力脉动和阻力平均值,降低涡脱落诱发气动噪声的谐频峰值,有效降低远场偶极子噪声的声压级幅值,取得较好的气动噪声降噪效果。