兵器装备工程学报

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稿件标题: 不同推力与射流类型的火箭发动机排气噪声仿真研究
稿件作者: 孙得川1,王园丁2,黄欣寅2,徐晶磊2,朱洁莹2
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2023.01.004
科学编辑: 杨永强(上海新力动力设备研究所研究员)
栏目名称: 装备理论与装备技术
关键词: 火箭发动机;推力;排气;欠膨胀;过膨胀;气动噪声
文章摘要: 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。
引用本文格式: 孙得川,王园丁,黄欣寅,等.不同推力与射流类型的火箭发动机排气噪声仿真研究[J].兵器装备工程学报,2023,44(01):29-37.
SUN Dechuan, WANG Yuanding, HUANG Xinyin,et al.Simulation study on exhaust noise of a rocket engine with different thrust and jet types[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(01):29-37.
刊期名称: 2023年01期
出版时间: 2023年1月
上线时间: 2023年1月28日
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