【摘 要】
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随着直升机隐身要求的进一步提高,直升机噪声问题越发引起关注。本文旨在通过三维RANS方程和FW-H方程相联合的方法对悬停状态下,直升机以及直升机旋翼周围流场和远场气动噪声进
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随着直升机隐身要求的进一步提高,直升机噪声问题越发引起关注。本文旨在通过三维RANS方程和FW-H方程相联合的方法对悬停状态下,直升机以及直升机旋翼周围流场和远场气动噪声进行数值模拟,研究相关的声场特性,分析方法的合理性和准确性,并开发相关的通用程序。本文主要开展了如下几个工作:1.采用三维非定常雷诺平均N-S方程对悬停状态下的旋翼非定常流动进行数值模拟。流场模拟采用混合网格技术,取惯性坐标系作为流动计算的参考系,在翼面附近采用随时间旋转块网格,在远场采用静止块网格,以便在进行声场计算时,静止面和旋转面的生成。为求解气动噪声提供便利;并结合重叠网格技术对直升机在悬停状态下的流场进行数值模拟,得到相关的气动数据,为声场预测提供数据。2.根据广义函数理论对FW-H方程进行推导,并运用自由空间格林函数进行求解;结合Kirchhoff方程及其解得到鲁棒性较好的计算公式,即K-FWH公式。3.针对气动预测公式的多样性提出统一算法,并编写相关的NOSPRE预测程序。该程序采用了模块化,集成了三种噪声预测方法,可以通过旋转和非旋转的声源面来求解悬停状态下的气动噪声。4.采用旋转的点声源、UH-1H悬停旋翼作为验证算例,来验证程序的可靠性和准确性,同时采用Robin机身的直升机作为拓展算例,得到直升机悬停状态下的噪声数据。
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