不同推力与射流类型的火箭发动机排气噪声仿真研究

孙得川; 王园丁; 黄欣寅; 徐晶磊; 朱洁莹

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不同推力与射流类型的火箭发动机排气噪声仿真研究

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火箭发动机排气的气动噪声分析是降噪的基础。采用k-ε湍流模型和大涡模拟对发动机排气场进行仿真,再采用FW-H法对噪声场进行计算。对4种不同推力发动机的欠膨胀和过膨胀排气流场的仿真分析表明:排气场声功率级的分布与湍流强度的分布具有相似性,且有明显边界;声功率级在射流影响区域呈现锥形分布的特征,半锥角随推力增大但变化不大,在13°~16°;正激波后的声功率最大,此外噪声强度最大的位置介于马赫数为1的界面到燃气/空气界面之间;射流欠膨胀时,最大声功率在喷管出口下游,射流过膨胀时,最大声功率在喷口附近或内部;对于推力接近的发动机排气场,其噪声声压级基本相同,与射流状态无关;随着发动机推力的增大,声功率级最大值增大不多,而高声功率级的范围扩大是噪声增大的主因;发动机排气噪声的频率范围较宽,主频随着推力增大而降低的原因不是高频噪声降低,而是下游大尺度涡脉动引起的低频噪声增强。

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来源
《兵器装备工程学报》 |2023年第1期|29-37|共9页
作者
孙得川; 王园丁; 黄欣寅; 徐晶磊; 朱洁莹;
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作者单位

大连理工大学航空航天学院;

上海空间推进研究所;

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正文语种 chi
中图分类 V411.6;
关键词
火箭发动机; 推力; 排气; 欠膨胀; 过膨胀; 气动噪声;

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