动静叶栅相互作用气动声音的高精度模拟

高精度模拟动静叶栅相互作用所产生的空气动力声音对研究流固耦合及其发声机理和声音传播有重要理论意义，对降低流体机械空气动力噪声有重要应用价值。本项目发展复杂求解域的谱元方法，设计并行谱元算法并在并行计算机上实现，对非线性项尝试多种高阶精度格式，改进时间离散方法使之具有长时间稳定性，改进无反射边界条件，使之适应谱元方法，以此求解近场声源内流动及远场声音的传播，解决声学量与流动量同时求解所带来的内存占用和计算时间的矛盾。设计非均匀谱元方法网格，以适应求解区域剧烈变化的场合。建立动静叶栅相互作用模型，在此基础上对动静叶栅和气体的相互作用进行模拟，并模拟动静叶栅相互作用辐射的声场。改造消音室和现有平面叶栅试验台，测量动静叶栅相互作用产生的声场及其声音的传播，并与数值模拟结果进行比较。为进一步降低叶轮机械空气动力噪声的研究打下基础。