随着新一代战斗机和无人机的发展,以内埋弹舱为代表的腔体结构在飞行器上被广泛使用。内埋弹舱作为飞行器设计的关键技术之一,已经成为各国研究热点。腔体内部呈现非定常大分离的极为复杂的流动,流动现象包括前缘气流分离与再附、剪切层振荡运动、漩涡发生与发展、涡/波/声干扰等现象。这些现象可以诱发腔体内部剧烈的压强波动并产生气动噪声,强烈的噪声会引起腔体的结构疲劳破坏或相关电子仪器失灵,导致严重后果。因此,开展腔体气动噪声的机理研究,分析不同腔体结构对噪声的影响,探求有效的腔体结构气动噪声抑制手段,对工程实际中使用的内埋弹舱结构进行气动噪声分析,具有重大的现实意义。本文采用延迟分离涡模拟(Delayed Detached Eddy Simulation,DDES)方法,对标准腔体以及某型无人机腔体的气动噪声水平进行研究。全文主要内容包括:(1)总结介绍了各种腔体流动的分析方法,以及采用试验研究、理论分析和仿真分析来探索腔体流动特性与控制方法的相关研究成果。重点介绍了本文仿真所用的基于Spalart-Allmaras(S-A)单方程模型的DDES方法的基本理论。(2)采用基于S-A单方程模型的DDES方法,针对标准腔体结构进行了流场仿真,在得到腔体底面的压强波动之后进行了气动噪声的声压级水平评估。仿真结果与该腔体的风洞试验结果进行对比,评估了本文使用的DDES方法对于气动噪声分析的可行性。(3)对不同腔体结构的气动噪声水平变化进行分析。针对变深度腔体进行流场仿真并分析其气动噪声特性,对比了变深度腔体深侧与浅侧的声压级水平差异。仿真分析了腔体两侧带有半开式舱门的腔体气动噪声水平。通过将仿真结果与空腔结果相对比,得到舱门结构对腔体内部气动噪声水平的影响。(4)介绍了三种被动流动控制方法,包括腔体前缘设置锯齿形扰流片、平板形扰流片和圆柱形扰流棒。仿真分析了三种流动控制方法对于腔体内部气动噪声的抑制效果。分析了在腔体前缘带有稳定质量喷流的主动控制方法对腔体流场的影响。前缘稳定质量喷流的喷流方向为垂直于来流,并且具有两种喷流速度。在获得流场分布信息以及腔体内部声压级结果后与标准空腔的结果进行了对比分析。通过对被动和主动控制方法的研究,为腔体结构的气动噪声抑制研究提供了参考。(5)使用DDES方法仿真分析了带有舱门的某型无人机内埋弹舱的非定常流场分布,探讨了弹舱内部的气动噪声水平。详细介绍了某型无人机内埋弹舱的结构特点与飞行条件,仿真计算了马赫数(Ma)为0.6和0.8两种来流速度下内埋弹舱的流场分布,对比分析了不同来流速度下的气动噪声特点,为该型无人机内埋弹舱的设计提供一定的参考作用。