前缘带光滑霜冰的NACA0012翼型表面声学特性计算

简介

结冰将改变飞机空气动力表面形状，不仅使飞机空气动力性能下降，还会导致气动噪声的变化。为研究结冰对翼型气动噪声的影响，采用计算流体力学方法对前缘带光滑霜冰的NACA0012翼型表面声学特性进行了数值计算。采用C型网格拓扑结构对结冰翼型的计算区域进行了划分，采用不可压缩雷诺平均N-S方程对结冰翼型周围黏性流场进行了数值计算，采用基于Proudman理论的宽频噪声模型和Curle的表面积分方法预测了结冰翼型的表面声学参数，获得了沿结冰翼型弦向分布的表面声功率和表面声功率级。研究表明，0°或小攻角时，靠近前缘霜冰区域的流动转捩或流动分离使结冰翼型的表面声功率更高;较大攻角时，靠近后缘的区域发生流动分离，使后缘的表面声功率增加，进一步增加了结冰翼型的表面声功率。前缘霜冰产生的流动转捩和流动分离是结冰翼型气动噪声增加的主要原因。