冲击斜板距离对超声速欠膨胀射流噪声特性的影响

在全消声室进行超声速欠膨胀射流冲击实验，收缩喷口直径D为56 mm,马赫数Ma为1.23,斜板边长600 mm,冲击角度β为65°。利用远场传声器弧阵列和高频粒子图像测速(PIV),对不同冲击距离噪声和相关流动结构进行观测，其中弧阵列位于射流水平轴线侧面，远场距离64.3D,PIV采样频率足够高，可以观测到大尺度涡结构的脱落过程。粒子灰度图显示自由射流核心区大约延伸9D,非对称模态的大尺度涡结构占据统治地位。系统分析了冲击斜板距离对总声压级和湍流混合噪声、宽带激波相关噪声、激波啸叫等不同噪声成分的影响规律。其中冲击距离(L)大于核心区(L>9D),宽带激波相关噪声几乎没有变化；冲击斜板进入核心区，宽带激波相关噪声下降，冲击噪声在上游频谱占据统治地位，但后者对边线的辐射很弱，导致上游噪声增加而边线总声压级大幅降低。L>5D时射流冲击使啸叫出现微小频移，由于剪切层不稳定波无法正常向下游发展，观测到L=7D时大尺度涡结构会在非对称模态、轴对称模态和过渡模态之间切换，而L=4D时监测到更高频率的啸叫，其无量纲波长对应轴对称模态。激波啸叫幅值的定量分析表明，L>5D时冲击斜板主...