پديد آورندگان :
ذبيحي نژاد، ميلاد دانشگاه يزد - دانشكده مهندسي مكانيك، يزد، ايران , دهقان، علي اكبر دانشگاه يزد - دانشكده مهندسي مكانيك، يزد، ايران , فرماني، محمد دانشگاه يزد - دانشكده مهندسي مكانيك، يزد، ايران
كليدواژه :
شبيه‌سازي عددي , مدل رهيافت گردابه‌هاي بزرگ , آنالوژي صوتي , نرم‌افزار اوپن‌فوم
چكيده فارسي :
در اين مقاله با هدف بررسي آنالوژي صوتي كرل و فرم فشرده كرل در پيش‌بيني نويز دوردست، جريان اطراف هندسه‌هايي با سطح مقطع مربعي،دايره‌اي و بيضي با اعداد رينولدز 46000 و 69000، در نرم‌افزار متن‌باز اوپن‌فوم شبيه‌سازي شده است. براي حل جريان تراكم‌ناپذير از روش رهيافت شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ استفاده شده است. به‌منظور پيش‌بيني مقادير تراز فشار صوت در دوردست با استفاده از آنالوژي صوتي كرل، داده‌برداري مقادير نوسانات فشار بر روي سطح با استفاده از ابزار كاوشگر انجام شده در حاليكه در فرم فشرده كرل از نوسانات ضريب نيروي برآ استفاده شده است. در بخش اول نتايج اين مطالعه، به منظور ارزيابي و اعتبارسنجي روش عددي به‌كار‌رفته، متوسط ضرايب آيروديناميكي ( ضرايب پسا و برا )، متوسط ضريب فشار، عدد استروهال و فرم و روند توسعه ساختارهاي همدوس جريان با استفاده از معيار كيو مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين مشخص گرديد كه نوسانات نيروهاي برآ، پسا، و تلاطم جريان از عوامل تاثير‌گذار بر تراز فشار صوت مي‌باشند. در بخش دوم نتايج از پژوهش حاضر، سطح صداي توليد شده ناشي از برخورد سيال به هندسه بررسي شده است كه به منظور اعتبارسنجي، از نتايج مربوط به تراز فشار صوت دوردست هندسه با سطح مقطع مربعي استفاده شده و كارايي روش حل عددي مناسب ارزيابي شده است. درنهايت نتايج اين مطالعه نشان داد كه هندسه با سطح مقطع مربعي بيشترين و هندسه با سطح مقطع بيضوي كمترين تراز فشار صوت دوردست را ايجاد مي‌كنند.
چكيده لاتين :
In this study, to investigating the efficiency of the Curle and the compact form of the acoustic analogy in the far-field noise prediction, the flow around a square, a circular and an elliptic cross-sectional geometry at Reynolds numbers of 46000 and 69000 are simulated in the open-source software, OpenFOAM. The large eddy simulation approach has been used to simulate the incompressible flow around the geometries. To predict the far-field sound pressure levels with the Curle acoustic analogy, the data of the surface pressure fluctuations has been used, which were saved during the simulations through the probe utility of OpenFOAM, while with the compact form of the Curle acoustic analogy, the fluctuations of the lift coefficient have been used. To validate the numerical approach in the study, in the first part of the results, the average aerodynamic coefficients (lift, drag coefficients), mean pressure coefficient, Strouhal number and the formation of the coherent structures of the flow through Q-criterion are investigated. It was concluded that the fluctuations of the lift and drag forces, as well as the turbulence intensity are the main parameters affecting the far-field sound pressure level. In the second part of the results of the present study, the far-field sound pressure level due to the interaction of the flow with the geometries were investigated. To validate the results in this section, the far-field sound pressure level of the geometry with square cross-section has been investigated and the proper precision of the approach has been evaluated. Finally, the results of the study have shown that the geometry with the square cross-section produces the maximum and the geometry with the elliptical cross-section produces the minimum far-field sound pressure level.
