格栅-空腔自激振荡流场扰动形成机理研究

来源：计算力学学报杂志2021年第1期北京时间：

作者：张永昌,孟杨,徐宇工

单位：内蒙古大学 交通学院, 呼和浩特 010070,内蒙古大学 交通学院, 呼和浩特 010070,北京交通大学 机械与电子控制工程学院, 北京 100044

摘要：格栅-空腔流动会引发流场自激振荡现象，产生结构振动及噪声问题。研究此类现象的形成机理对相关设备的减振降噪设计具有重要意义。目前已知这种现象是在流场正逆向两种扰动的耦合作用下形成的，但上述两种扰动的形成机理尚未明确。针对该问题，建立了格栅-空腔流动数值模型，并进行非稳态数值模拟。通过分析压力振荡数据及流场结构演化过程，对两种扰动的形成过程进行了研究。研究结果表明，正逆向两种扰动的形成均与格栅间隔中形成的小尺度涡团有关。上游小尺度涡团从格栅间隔中依次脱离并聚集演化为大尺度涡团，形成该流动系统的正向扰动。下游小尺度涡团脱离格栅间隔激发的逆向扰流构成该流动系统的逆向扰动，并对正向扰动产生持续的正反馈作用。

关键词：格栅,空腔流动,自激振荡,流场扰动,数值模拟,

基金资助：国家重点研发计划（M17B500150）；内蒙古自治区自然科学基金（2018BS05014）资助项目.