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多孔介质对风洞管道内压缩波传播的影响

周廷波 于馨凝 周国龙 贾乐凡 张家忠

周廷波, 于馨凝, 周国龙, 等. 多孔介质对风洞管道内压缩波传播的影响[J]. 实验流体力学, 2023, 37(3): 50-58 doi: 10.11729/syltlx20220115
引用本文: 周廷波, 于馨凝, 周国龙, 等. 多孔介质对风洞管道内压缩波传播的影响[J]. 实验流体力学, 2023, 37(3): 50-58 doi: 10.11729/syltlx20220115
ZHOU T B, YU X N, ZHOU G L, et al. Influences of porous media on propagation of compression wave in wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2023, 37(3): 50-58 doi: 10.11729/syltlx20220115
Citation: ZHOU T B, YU X N, ZHOU G L, et al. Influences of porous media on propagation of compression wave in wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2023, 37(3): 50-58 doi: 10.11729/syltlx20220115

多孔介质对风洞管道内压缩波传播的影响

doi: 10.11729/syltlx20220115
详细信息
    作者简介:

    周廷波:(1980—),男,贵州遵义人,硕士,高级工程师。研究方向:风洞气动设计及试验研究。通信地址:四川省绵阳市涪城区二环路南段6号(621000)。E-mail:ztb1124@sina.com

    通讯作者:

    E-mail:jzzhang@mail.xjtu.edu.cn

  • 中图分类号: O354.1

Influences of porous media on propagation of compression wave in wind tunnel

  • 摘要: 磁浮飞行风洞运行中产生的压缩波在风洞管道内传播至风洞端面后反射,可能在测试段与模型发生碰撞,干扰试验结果。为了消除压缩波对风洞试验的影响,采用在风洞管道内部铺设多孔介质的方式降低风洞内压缩波强度,依据现有的多孔介质压降模型推导管道内压缩波通过多孔介质区域压降规律方程,并根据方程内影响多孔介质消波能力的参数进行了数值模拟。结果表明:多孔介质对不同强度压缩波均有相似比例的压降作用,其消波能力随压缩波强度、多孔介质惯性阻力系数及厚度的增大而增大;但当多孔介质惯性阻力系数及厚度增大时,部分压缩波不能通过多孔介质而是被其反射,反射压缩波强度也随惯性阻力系数及厚度的增大而增大。增加层数可以在不改变多孔介质其他参数的情况下降低反射压缩波强度,提高多孔介质的总体消波能力;多孔介质可以在较宽的环境压力(0.0001~1 atm)内保持良好的消波能力。
  • 图  1  几何模型

    Figure  1.  Geometric model

    图  2  网格划分

    Figure  2.  Grid division

    图  3  网格无关性分析

    Figure  3.  Grid independence test

    图  4  不同压缩波强度下多孔介质消波性能

    Figure  4.  Wave attenuation performance of porous media with different compressional wave strengths

    图  5  不同强度压缩波通过多孔介质的压降

    Figure  5.  Pressure drop of compressional wave passing through porous media with different strengths

    图  6  不同强度压缩波通过多孔介质的压降百分比

    Figure  6.  Pressure drop(percentage) of compressional wave passing through porous media with different strengths

    图  7  不同惯性阻力系数下多孔介质消波性能

    Figure  7.  Wave attenuation performance of porous media with different C2

    图  8  不同厚度多孔介质的消波性能

    Figure  8.  Wave attenuation performance of porous media with different thickness

    图  9  不同层数多孔介质的消波性能

    Figure  9.  Wave attenuation performance of porous media with different layers

    图  10  不同环境压力时多孔介质的消波性能

    Figure  10.  Wave attenuation performance of porous media with different ambient pressure

    图  11  环境压力0.0001 atm时多孔介质的消波性能

    Figure  11.  Wave attenuation performance of porous media at 0.0001 atm

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-01
  • 修回日期:  2023-03-31
  • 录用日期:  2023-04-17
  • 刊出日期:  2023-06-25

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    2021年8月13日