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不同模式下未充分扩展的自由圆射流的刺耳音调的声学反馈回路( Acoustic feedback loops for screech tones of underexpanded free round jets at different modes )
XR Li XW Zhang PF Hao F He
通过数值模拟研究了欠膨胀圆射流的流动结构和声反馈环。射流在喷嘴出口的马赫数为1，基于直径的雷诺数为2.5×103。考虑了2.2、2.4和2.6三种喷嘴压力比。尖叫声的波长与文献中高雷诺数射流的实验测量结果吻合较好。在NPRs为2.2和2.6时，射流的尖叫声分别为A1和B模。在NPR为2.4的射流中识别出A2和B两种模式的尖啸声，对压力脉动的小波分析证实了这两种模式是同时存在的。给出了喷管出口平面和方位角平面上尖啸频率下脉动压力的幅值场和相位场。基于相位的分布确定尖叫音的有效源位置。尖啸反馈回路中包含的周期数等于喷管出口与有效源之间驻波中的单元数。在不同模态下，经典反馈模型估计的尖叫频率与数值结果吻合较好。将经典反馈模型和射流上游传播的声波模态相结合的修正模型表明，射流A1和A2模态的尖啸反馈环与同一声波模态有关。修正后的模型不能估计B模态下的尖叫频率。不同的反馈机制导致A2和B模式共存。通过动态模式分解提取不同尖啸模式对应的相干结构。
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