NUMERICAL SIMULATION OF FLOW-INDUCED OSCILLATION AND SOUND GENERATION IN A CAVITY
空腔流激振荡发声的数值模拟研究

通过求解二维非定常雷诺平均Navier—Stokes方程，对亚音速情况下长宽比为L／D=2的空腔流动进行了计算气动声学数值模拟研究．湍流模型选取标准κ-ε模型，空间离散采用频散相关保持格式，时间积分采用低耗散低频散龙格库塔法，进出口远场边界采用以摄动解为基础的无反射边界条件，计算结果首先与Krishnamurty实验观测的密度场纹影图进行了对比，不论是在腔内流场分布还是腔外辐射指向性上，都与实验结果符合较好；然后与Rossiter公式进行了频率对比，其结果不但较为准确地捕捉到了振荡低阶模态的频率，而且也捕捉到了振荡高阶模态的频率特性，在此基础上研究了边界层厚度对振荡性质的影响，研究表明边界层厚度对振荡幅值影响较大，而且使振荡频率发生小幅偏移，最后探讨了振荡的发声机理，分析了振荡发声及声反馈的过程，发现了空腔前缘的二次发声现象。