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三维斜流线性完全耦合层吸收边界条件
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:《中国机械工程》
  • 时间:0
  • 分类:V211.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082, [2]湖南工程学院,湘潭411104, [3]广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广州511434
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11302075,11002052);湖南省教育厅高等学校科学研究项目(12C0627)
中文摘要:

采用傅里叶与拉普拉斯变换方法分析了三维斜流背景下声波、涡波与熵波的色散关系;根据各物理波的色散轨迹特征,结合频率变化的时空坐标变换方法,给出了一组时间与空间坐标变换关系式,并将三维斜流线性欧拉方程变换至新坐标系;采用复数变换方法,引入阻尼,分别构建了.x层、Y层、z层及角层的完全耦合层(PML)吸收边界条件,给出了吸收项的施加原则;最后通过三维脉冲声波、对称涡环与周期性点声源在斜时均流中的传播问题验证了该吸收边界条件的正确性。研究结果表明:所提出的坐标变换关系能够有效解决各物理波相位速度与群速度不一致的问题;在斜背景流下,该PML吸收边界条件能较好地吸收物理波,有效抑制边界反射,可用于气动声学计算。

英文摘要:

For three dimensional linear Euler equations in the case ot oblique mean lIow, the dis- persion relations of acoustic, vortex and entropy wave were first analyzed by using Fourier and La- place transform method. Then the hypothesis for changed frequency was employed, a proper space- time transformation was presented for deriving three dimensional linear Euler equations in trans- formed coordinates. A complex change was applied to the new equations and a damping parameter was introduced. A three linear PML absorbing boundary conditions in the case of oblique mean flow for x layer, y layer, z layer and corner layer were derived. In addition, the importance of added ab- sorption term was emphasized. Finally, the effectiveness of linear PML absorbing boundary condi- tions was validated by computing the computational aeroacousties benchmark problems. The results prove that: the presented space-time transformation can solve the problem of direction inconsistence in group and phase velocity of physical wave; in the case of oblique mean flow, the proposed PML ab- sorbing boundary conditions can absorb the physical wave with little or no reflection. Therefore, it also can be applied to aeroacoustic computation.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788