具有锯齿型尾缘翼型的湍流结构演化、时空关联与声源特性研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:91952103
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:95.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A0901.湍流与流动稳定性
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:李博; 叶创超; 张彭俊燚; 徐光春; 胡亚森;
- 关键词:
项目摘要
The problem of airfoil noise is widely existed in aircraft of military and commercial planes, which is the one of the important noise sources. The design of sawtooth serrated trailing edges can reduce the airfoil noise to some extent. To investigate noise reduction mechanism of sawtooth serrated trailing edges is of scientific significance, which can also provide theoretical guidance for engineering applications. Previous works have confirmed that the application of specific sawtooth serrated trailing edges can reduce noise emission. Parametric studies were performed for the design of the geometry of sawtooth, however, no consistent standard is achieved for the design of the sawtooth geometry and some controversy about the mechanism of noise reduction also exists. This project is dedicated to perform large eddy simulation of flow past an airfoil with the sawtooth serrated trailing edge using high-resolution numerical schemes, and to study the generation and evolution of the turbulent structures near the trailing edge, besides its characteristics of noise radiation. Special attention will be paid on the space-time correlations of turbulence structures, and we will assess the existed space-time correlation models and attempt to develop a more applicable model. We will study mechanism of noise sources in such a flow, and then to reveal the underlying mechanisms of noise reduction with the application of sawtooth serrated trailing edges, based on the relationship between the turbulent flow structures and noise source structures.
翼型噪声广泛存在于军用和民用航空飞行器中,是重要的气动噪声源之一。锯齿形尾缘设计能够一定程度上降低翼型噪声,研究其降噪机理具有重要的科学意义,并可为工程应用提供理论指导。前人的工作已表明特定的锯齿形尾缘构型能够降低噪声辐射,并对锯齿的构型进行了参数研究,但尚未形成统一的构型设计标准,关于降噪机理也仍存在一定争议。本项目首先采用高精度数值方法对具有锯齿形尾缘的翼型的绕流进行大涡模拟,研究尾缘附近湍流结构的生成和演化及其噪声辐射特性。重点关注湍流结构的时空关联特性,考核现有时空关联模型并发展适用更广的模型。研究流动的声源特性,根据湍流结构和声源结构间的关系,揭示锯齿形后缘的降噪机理。
结项摘要
翼型尾缘噪声控制是大飞机、风力发电机等工业领域降噪设计的关键问题之一。本项目基于隐式大涡模拟开展了锯齿尾缘翼型绕流流动的高精度模拟,系统分析了锯齿结构对翼面压力脉动相干性的影响,并基于多过程声学理论给出了近场流动声源的分布特性,系统揭示了锯齿降噪的内在机制;在机理认识基础上,设计了多种曲边尾缘锯齿,并分析了曲边尾缘锯齿对噪声和湍流结构演化的影响规律,阐释了曲边锯齿的主导降噪机理,并找出了降噪最优的曲边齿形;结合多孔介质和尾缘锯齿开展了复合降噪控制,发现其降噪潜力更大,但同时会损失一定的气动性能;研究了高阶有限差分算法求解器在现代GPU异构平台上的加速策略,取得了超过500倍的加速比。此外,进一步开展了射流噪声控制、方腔噪声控制、可压缩边界层压力脉动生成演化机制等研究,并分析了其中的物理机制。通过本项目的研究可以为潜在的工程应用提供可靠的理论指导。
项目成果
期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The influence of nonlinearities on jet noise modeling based on parabolized stability equation
基于抛物化稳定方程的非线性对喷气噪声建模的影响
- DOI:10.1063/5.0060206
- 发表时间:2021-08
- 期刊:Physics of Fluids
- 影响因子:4.6
- 作者:Zhang Peng-Jun-Yi;Wan Zhen-Hua;Sun De-Jun
- 通讯作者:Sun De-Jun
Noise reduction mechanisms for insert-type serrations of the NACA-0012 airfoil
NACA-0012 翼型插入式锯齿的降噪机制
- DOI:10.1017/jfm.2022.337
- 发表时间:2022-05
- 期刊:Journal of Fluid Mechanics
- 影响因子:3.7
- 作者:Hu Ya-Sen;Wan Zhen-Hua;Ye Chuang-Chao;Sun De-jun;Lu Xi-Yun
- 通讯作者:Lu Xi-Yun
Numerical investigation of the bevelled effects on shock structure and screech noise in planar supersonic jets
平面超音速喷气机激波结构和刺耳噪声的斜角效应的数值研究
- DOI:10.1063/5.0013263
- 发表时间:2020-08
- 期刊:Physics of Fluids
- 影响因子:4.6
- 作者:Ye Chuang-Chao;Zhang Peng-Jun-Yi;Wan Zhen-Hua;Sun De-Jun;Lu Xi-Yun
- 通讯作者:Lu Xi-Yun
Radius ratio dependency of the instability of fully compressible convection in rapidly rotating spherical shells
快速旋转球壳中完全可压缩对流不稳定性的半径比依赖性
- DOI:10.1017/jfm.2021.701
- 发表时间:2021-09
- 期刊:Journal of Fluid Mechanics
- 影响因子:3.7
- 作者:Wang Ben;Liu Shuang;Wan Zhen-Hua;Sun De-Jun
- 通讯作者:Sun De-Jun
Accelerating CFD simulation with high order finite difference method on curvilinear coordinates for modern GPU clusters
利用现代 GPU 集群曲线坐标上的高阶有限差分法加速 CFD 模拟
- DOI:10.1186/s42774-021-00098-3
- 发表时间:2020-06
- 期刊:Advances in Aerodynamics
- 影响因子:2.3
- 作者:Ye Chuang-Chao;Zhang Peng-Jun-Yi;Wan Zhen-Hua;Yan Rui;Sun De-Jun
- 通讯作者:Sun De-Jun
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
微管道气体流动
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:机械强度
- 影响因子:--
- 作者:孙德军;秦丰华;尹协远
- 通讯作者:尹协远
微管道气体流动的蒙特卡洛直接模拟
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:计算物理
- 影响因子:--
- 作者:秦丰华;孙德军;尹协远
- 通讯作者:尹协远
亚声速同轴射流波包敏感性研究
- DOI:10.7638/kqdlxxb-2019.0143
- 发表时间:2020
- 期刊:空气动力学学报
- 影响因子:--
- 作者:张星辰;徐光春;万振华;孙德军
- 通讯作者:孙德军
三维可压缩绕球流的整体线性稳定性研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:计算物理
- 影响因子:--
- 作者:辛晓峰;孙德军;马东军;陈诚;王伯福
- 通讯作者:王伯福
Reynolds数对大攻角细长旋成体绕流滚转角效应影响的数值研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:力学季刊
- 影响因子:--
- 作者:马东军;孙德军;柳阳
- 通讯作者:柳阳
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
孙德军的其他基金
湍流结构与复杂边界相互作用的致声机理和噪声控制
- 批准号:92252202
- 批准年份:2022
- 资助金额:300.00 万元
- 项目类别:重大研究计划
基于连续介质-分子运动论的时空多尺度算法研究
- 批准号:U1730124
- 批准年份:2017
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:联合基金项目
具有非Boussinesq效应的热对流稳定性和非线性演化
- 批准号:11572314
- 批准年份:2015
- 资助金额:76.0 万元
- 项目类别:面上项目
自由剪切流的噪声产生机理和噪声控制
- 批准号:11072238
- 批准年份:2010
- 资助金额:39.0 万元
- 项目类别:面上项目
旋拧流的最优扰动和感受性研究
- 批准号:10772172
- 批准年份:2007
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
微管道中气体流动特性的研究
- 批准号:19702017
- 批准年份:1997
- 资助金额:11.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}