[发明专利]非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法、计算装置及存储介质

说明书

本发明涉及一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法、计算装置及存储介质，其中，计算方法包括：S1、构建非齐平双涵喷口几何模型；S2、利用仿真软件进行喷流流场计算，得到平均流和湍流参数；S3、进行均匀分布声场网格划分，并确定声场计算域；S4、将流场计算域的定位变量、平均流和湍流参数插值到声场计算域中，得到均匀分布的平均流和湍流参数，并确定声源区域内外边界；S5、根据声源区域内外边界以及均匀分布的平均流和湍流参数，基于TA模型，计算得到非齐平双涵喷口喷流噪声计算结果。与现有技术相比，本发明利用均匀分布的声场网格，通过对声场计算域进行插值计算，提高了声源区域边界获取的准确度，进而提升噪声计算准确性。

技术领域

本发明涉及气动声学预测计算技术领域，尤其是涉及一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法、计算装置及存储介质。

背景技术

随着环境噪声标准对航天器噪声的要求越来越严苛，准确性高且计算耗时短的喷流噪声预测计算方法将具有非常重要的工程意义。目前的民机发动机使用的喷口通常是非平齐双涵喷口，该喷口可以在有效保证发动机推力的同时降低辐射噪声，但由于该喷口的辐射声源区复杂，因此不易于对其进行喷流噪声的预测计算。

现有的喷流噪声计算方法中，相较于比声类比方法，TA理论方法能准确地描述喷流噪声的产生和传播过程，因此TA模型得到了更广泛的应用。在基于TA理论模型进行喷流噪声预测计算时，对于声源区的确定，通常是通过划分标准的矩形区域，以进行粗略计算，将声源区边界位置纵坐标固定为常数，从而完成远场声压级的计算。

这种方法对声源区的确定并不够精确，尤其在考虑非平齐双涵喷口工况时，将无法准确提取所有的声源区域，容易导致计算得到的远场声压级并不是真实的声场结果，无疑会降低喷流噪声计算的准确性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法、计算装置及存储介质，结合流场计算和声场计算，通过检查平均流密度和定位变量的径向变化，以确定非平齐双涵喷口喷流声源区边界坐标，从而提高喷流噪声计算的准确性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法，包括以下步骤：

S1、根据非齐平双涵喷口形状和尺寸，构建非齐平双涵喷口几何模型；

S2、基于非齐平双涵喷口几何模型，确定流场计算域后进行流场网格划分，利用仿真软件进行喷流流场计算，得到流场有限元计算结果，并记录平均流和湍流参数，其中，平均流和湍流参数包括平均流密度、平均流轴向速度、湍动能及其消散率；

S3、根据流场网格划分数据，对非齐平双涵喷口几何模型进行声场网格划分，以得到均匀分布的声场计算网格，并确定声场计算域，其中，声场计算网格中每个子网格的轴向长度与径向长度相同；

S4、采用线性插值方法，将平均流和湍流参数插值到声场计算域中，得到均匀分布的平均流和湍流参数；

通过在流场计算域和声场计算域建立不同的定位变量，并将流场计算域的定位变量插值到声场计算域中，以确定声源区域内外边界；

S5、根据声源区域内外边界以及均匀分布的平均流和湍流参数，基于TA模型，计算得到喷流混合噪声远场声压级频谱，即为非齐平双涵喷口喷流噪声计算结果。

进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、将非齐平双涵喷口几何模型导入仿真软件，确定流场计算域后进行流场网格划分；

S22、选择流场计算求解器及求解模型；

S23、设置流场计算边界条件；

S24、启动流场计算，待计算结果收敛后，得到相应的流场有限元计算结果，并记录平均流和湍流参数。