题目：高马赫数喷流噪声的数值模拟研究

 超声速喷流噪声主要由三部分组成，分别为湍流混合噪声、宽频激波相关噪声和啸音，其中后两者只在未完全膨胀的超声速喷流中出现。湍流混合噪声包括大尺度湍流噪声和小尺度湍流噪声两部分。深入掌握喷流噪声的发声机制及其在不同气动条件下的传播机理，并对其进行有效控制一直是国内外一项重点研究领域。本论文在当前相关研究进展的基础上，针对超声速喷流宽频激波噪声进行了数值模拟研究，作为开展大型运载火箭发动机喷流噪声评估研究的起步工作。

        本论文首先对Morris 等提出的超声速喷流宽频激波噪声源模型进行了理论研究，建立了数值估算方法，形成了模拟超声速喷流宽频激波噪声的模块，并集成到实验室CFD软件平台中。为了提高计算声场的效率，针对不同类型的问题提出了不同的计算策略。作为演示，应用本论文所建立的算法计算了轴对称喷流和矩形喷流的远场声压级。与实验测量值的对比分析表明，本文的预测结果明显优于Morris 的预测结果。最后分析了总压比、温度对噪声最大幅值的影响及不同观测角度下远场的声压级的变化。研究结果表明，噪声的最大峰值主要取决于总压比；温度对声压频谱的最大声压级并未产生显著影响；频谱半宽与最大幅值对应的频率均随观测角的增大而减小。