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船舶力学2026年第02期:基于线性阵列的平板表面迁移速度测试与建模方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李屹萌;李洪周;章荣平;赵鲲;

单位:湖南科技大学机电工程学院;中国空气动力研究与发展中心空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室;

摘要:湍流边界层壁面脉动压力(TBL脉压)是流致振动噪声的主要来源,具有宽频特性和高度混沌性,难以精确捕捉其复杂的时空变化。为分析其复杂特性,需要借助波数–频率谱进行研究;这一领域的实验和理论建模已成为重要的研究课题。本文研究了TBL脉压波数–频率谱的迁移速度特性。在低速风洞实验中,利用线阵列脉压传感器测量TBL脉压,通过互谱矩阵(CSM)方法获得波数–频率谱,从而确定了不同风速下的迁移速度。此外,开展了边界层热线风速仪测量实验,基于热线实验数据获得的边界层参数,采用归一化方法分析迁移速度特性,据此构建新的迁移速度预测模型。将该迁移速度模型应用于典型的Chase I波数–频率谱模型中,再与实验结果对比。结果表明,Chase I模型的迁移脊与实验结果吻合良好,验证了新模型在不同风速和频率下的广泛适用性。该研究为TBL脉压波数–频率谱建模及舰船噪声控制技术提供了新的理论支持和技术路径。

关键词:湍流壁面脉动压力;;迁移速度;;波数–频率谱;;低速风洞;;线阵测量

基金资助:基础加强项目(2022-xxxxx-xxx)