民用飞机起落架气动噪声数值仿真

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1、第44卷第6期2012年12月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics＆Astronautics民用飞机起落架气动噪声数值仿真龙双丽聂宏薛彩军许鑫(南京航空航天大学航空宇航学院，南京，210016)V01．44No．6Dec．2012摘要：对某型民用飞机前起落架进行气动噪声进行数值仿真分析。采用分离涡模拟方法，计算起落架周围非定常湍流流场，提取声源信息，利用FW—H方程积分外推法求解模型辐射的声场，获得噪声的频谱特性及远场指向特性曲线。通过频谱对比

2、，研究粗网格和细网格对仿真精度的影响以及不同积分面对噪声预测结果的影响。结果表明，分离涡模拟方法能够较好地模拟流场中存在的大量复杂的涡结构；当选取模型固体表面为积分面时，基于粗网格比基于细网格计算的声压级低约1dB；基于细网格定义空间可穿透面为积分面比定义模型固体表面为积分面计算的声压级高约5～7dB；起落架气动噪声源与其后部有规律的涡脱落相关，并且噪声辐射具有明显的指向特性。关键词：起落架；计算气动声学；分离涡模拟；声类比；气动噪声中图分类号：V211．3文献标识码：A文章编号：1005-2615(20

3、12)06—0786—06AerodynamicNoiseSimulationofCommercialAircraftLandingGearLongShuangli，NieHang，XueCaijun，XuXin(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Aerodynamicnoiseofacommercialaircraftlanding

4、gearcomponentisexplored．Theflowfieldaroundthelandinggearisproducedusingdetachededdysimulation(DES)．Thesourceinformationisobtained．TheacousticfieldradiatedfromthemodeliscalculatedviaFW—Hequation．Theinfluencesofcourse／finegridonsimulationprecisionandporous／

5、solidintegrationsurfaceonnoisepredictionareeval—uatedbyspectracomparison．Frequencyspectraanddirectivitycharacteristicsareinvestigated．There—sultsshowthatDESdisplaysthecapabilitytOresolvefine—grainedturbulenceandexhibitsthecomplexverticalstructures．Thesoun

6、dpressurelevelcalculatedbasedonthecoarsegridisabout1dBlessthanthatcalculatedbasedonthefinegridwhenusingthesolidintegrationsurface．ThesoundpressurelevelcalculatedfromtheporoussurfaceiS5～7dBgreaterthanthatcalculatedfromthesolidsurfacebecauseofthequadrupoles

7、ourcesinthewake．Thenoisesourceisrelevanttothevortexsheddingbehindthemodel．Noiseradiationhasobviousdirdctivities．Keywords：landinggear；computationalaeroacoustic；detachededdysimulation(DES)；acousticanalo—gY；aerodynamicnoise起落架噪声是民用飞机着陆阶段机体噪声的主要来源之一[卜3。。由于起落架

8、几何外形复杂、与周围流体强烈的相互作用以及形成的声波频带范围宽(20Hz～20kHz)、传播范围广、能量相对较小等一系列因素，造成起落架噪声的数值仿真与试验研究均比较困难阻5。。迄今为止，起落架噪声问题仍是基金项目：江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXl0B—lOSZ，CXl0B一088Z)资助项目；国家留学基金资助项目；南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金资助项目。收稿日期：2011-12—08；修订日期：20