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摘要
声爆精确预测问题是制约超声速客机技术突破的关键瓶颈之一。由于大气来流条件等不断发生波动，为得到更可靠的声爆近远场信号，需考虑来流参数存在不确定性时对声爆预测结果的影响，并甄别影响声爆预测的关键性因素，为工程实际应用提供有价值的参考。本文基于CFD的声爆近场信号模拟和基于增广Burgers方程的声爆远场信号预测方法，对第三届声爆预测研讨会（SBPW-3）的C608低声爆超声速飞行器开展了声爆信号特性分析。首先，近场过压值计算采用半模约5 021万非结构混合网格，并对远场地面波形计算的时间和空间网格收敛性展开研究。接着，分析基准状态下复杂近场流动特征及地面波形特征，通过与C608飞行器公开数据对比，验证了该方法和自研程序的准确度。此外，研究了不同物理模型和大气相对湿度对地面波形的影响程度。在此基础上，运用基于非嵌入式多项式混沌(NIPC)方法开展了对不同来流参数（来流马赫数、来流攻角和单位雷诺数）的不确定度量化分析和敏感性分析。结果表明，在给定的输入变量不确定度条件下，地面波形波峰与波谷处过压值明显变化。相比而言，来流单位雷诺数对地面波形过压值的影响显著低于来流马赫数和来流攻角的影响。
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单位中航工业第一飞机设计研究院; 中国空气动力研究与发展中心; 西北工业大学
