可压缩性对跨音边楞音的影响研究

边楞音是一种具有广泛工程应用背景的流体自持振荡发声现象，其物理机制还很不明确，尤其是对高速可压流动下的边楞音现象还有待系统深入的研究。本项目将采用计算气动声学高精度数值模拟和PIV实验测量相结合的方法对跨音速喷流-尖劈系统自持振荡发声现象进行研究，重点关注流动压缩性对边楞音的影响。数值模拟的关键在于，使用低频散低耗散的高精度格式和无反射边界条件来准确模拟边楞音流场、声场及流场中的多个尺度与尖劈相互作用过程。采用PIV方法测量边楞音瞬时流场分布，与此同时，采用传声器阵列和动态压力传感器同步测量近声场、尖劈上压力分布和喷嘴唇口压力分布。把实验数据和数值模拟数据结合起来，进行本征正交分解分析和相关分析，重点关注高速流动中涡的产生、发展、与尖劈相互作用产生声波的过程及流体压缩性对这个过程的影响，同时明确声反馈的路径、唇口感受性及涡与尖劈相互作用产生声波的详细过程。