《表2 现有声爆预测方法及其优缺点》

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对远场声爆强度的准确预测,是评估和降低声爆水平的前提。从20世纪50年代开始,国际上针对声爆预测开展了系统性研究(如图5),发展了多种方法(各方法的优缺点如表2所示),开发了一系列预测程序。其中,近场CFD计算与增广Burgers方程相结合的方法,由于能够比较准确计算激波上升时间、且计算量相对较小,逐渐成为高精度声爆预测的最主要方法。目前,基于增广Burgers方程的声爆传播计算,已经能够考虑分子弛豫、热粘吸收、大气分层、几何声学、风梯度、经典非线性等效应对声爆的影响。除上述效应外,大气湍流对声爆传播的影响也受到重视。2015年,日本Takeno等[22]用统计学方法将大气边界层内的阵风湍流影响加入到KZK(Khokhlove-ZabolotskayaKuznetsov)方程中,开展了考虑大气湍流影响的声爆预测研究。在国内,从公开发表的文献看,我国对声爆预测方面的研究开始于2009年[23-24],西北工业大学和北京航空航天大学是最早开展声爆研究的单位。虽然起步较晚,但目前也取得了较大进展。近几年来,国内在近场声爆CFD计算与基于增广Burgers方程的远场声爆预测方面进展迅速。西北工业大学[25-27]、中国空气动力研究与发展中心[27]、航空工业空气动力研究院[28-30]、中国航空研究院[31]、中国商飞公司北京民用飞机技术研究中心[32]等多家单位都开展了相关研究,发展了一系列声爆的近、远场预测方法,并针对AIAA声爆预测研讨会发布的标模进行了计算研究。