题目：大型飞机前缘缝翼减噪技术数值研究

随着发动机减噪技术的进步，机体噪声逐渐成为大型民机起降过程中的主要噪声，因此对其研究与控制成为了未来民机研制成败的关键技术之一。在飞机着陆阶段，前缘缝翼气动噪声是机体气动噪声中的重要组成部分，因此开展前缘缝翼气动噪声特性和控制研究具有重要的工程应用价值。本文针对二维30P30N三段翼型，应用DES（Detached-Eddy Simulation）湍流模型和FW-H（Ffowcs Williams & Hawkings）积分方程分别模拟流场和计算远场声场，分析了前缘缝翼气动噪声特性，并对相关减噪方法进行数值研究。取得的主要研究成果如下：1. 阐明了前缘缝翼气动噪声特性，重点揭示了离散气动噪声产生的流动机理。 前缘缝翼气动噪声具有宽频、偶极子特性。低中频气动噪声主要来源于缝翼下表面压力脉动，其噪声峰值主要由剪切层平均再附点位置附近的压力脉动强度决定，并主导了总声压级的指向性；高频气动噪声尖峰值对应的频率与缝翼尾缘涡脱落频率一致，证明了高频噪声尖峰值的出现源于尾缘涡脱落的推论。2. 针对前缘缝翼，提出了尾缘微穿孔和下表面安装可活动消声片两种新型噪声控制方法并进行了数值研究。 尾缘微穿孔方法不但改变了缝翼尾缘涡脱落行为，消除了高频气动噪声尖峰值，而且减弱了凹槽内部的涡量强度，减小了低中频气动噪声，尤其对低中频噪声峰值有明显降低，此方法最终实现了缝翼和三段翼总体气动噪声的减小。而下表面安装可活动消声片方法导致了前缘缝翼和三段翼的总体气动噪声都有所增加。3. 针对前缘缝翼凹槽遮挡减噪方法，进行了参数化数值研究。分析遮挡长度对于流场和气动噪声的影响规律，发现此方法主要通过减小低中频气动噪声，从而降低前缘缝翼和三段翼的总体气动噪声。且随着挡板长度的增加，减噪效果增大。