超声速内流道激波串诱导噪声与结构作用规律研究Study on the effect of noise and structure induced by shock wave string in supersonic inner channel
严春晖,杨党国,王显圣,董宾,宁荣辉
摘要(Abstract)：
吸气式超声速飞行器进气道/隔离段在高反压状态下，内部气流的非定常运动会形成严酷脉动压力环境，造成飞行器结构疲劳破坏。针对飞行器结构设计中气动噪声与结构振动相互作用问题，通过高速风洞试验开展了典型结构参数的超声速内流道声振响应特性研究，分析了内流道中高强噪声与结构振动响应间的影响规律。结果表明，超声速内流诱导声振耦合问题中的噪声载荷主要由非定常流动引起，并受到流场中复杂激波运动的影响。超声速内流道模型流动/振动/噪声多物理场耦合特性的试验研究，为厘清发动机内流道复杂流场结构、高强噪声与结构振动影响规律提供了技术支持。
关键词(KeyWords)： 超声速内流;气动噪声;脉动压力;声振响应;风洞试验
基金项目(Foundation):
作者(Author): 严春晖,杨党国,王显圣,董宾,宁荣辉
DOI: 10.16338/j.issn.2097-0714.20230024
参考文献(References)：
- [1] Hadjadj A, Dussauge J P. Shock wave boundary layer interaction[J]. Shock Waves, 2009, 19(6):449-452.
- [2]黄蓉.高超声速内外流中若干典型脉动压力问题[D].合肥：中国科学技术大学，2019.
- [3] Kim M. Shock train and pseudo-shock phenomena in internal gas flows[J]. Progress in Aerospace Sciences,1999,35(1):33-100.
- [4]李祝飞.高超声速进气道起动特性机理研究[D].合肥：中国科学技术大学，2013.
- [5]游进，夏智勋.高超声速进气道再起动特性及其型面调节方法研究[C].中国力学大会暨钱学森诞辰100周年纪念大会论文集，哈尔滨：中国力学学会，2011-08.
- [6] Reinartz B U, Herrmann C D, Ballmann J, et al.Aerodynamic performance analysis of a hypersonic inlet isolator using computation and experiment[J]. Journal of Propulsion&Power,2012,19(5):868-875.
- [7] Srikant S, Wagner J L, Valdivia A, et al. Unstart detection in a simplified-geometry hypersonic inletisolator flow[J]. Journal of Propulsion and Power,2010,26(5):1059-1071.
- [8] Fischer C,Olivier H. Experimental investigation of the shock train in an isolator of a scramjet inlet[C]. 17th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, SanFrancisco,California:AIAA,2011-04.
- [9] Geerts J,Yu K. Experimental characterization of isolator shock train propagation[C]. 18th AIAA/3AF International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference. Tours,France:AIAA:2006.
- [10] Gnani F, Zare-Behtash H, Kontis K. Pseudo-shock waves and their interactions in high-speed intakes[J].Progress in Aerospace Sciences,2016,82:36-56.
- [11]易仕和，陈植.隔离段激波串流场特征的试验研究进展[J].物理学报，2015,64(19):9-26.