شبيه‌سازي آكوستيكي اختلاط جريان‌هاي سرد و گرم توسط ميكسر كنگره‌دار در يك موتور توربوفن باكنارگذر بالا

قوانين و مقررات مربوط به كاهش صدا براي موتورهاي توربوفن، نيازمند ايجاد پيكربندي‌هاي مؤثر در جلوگيري از صداي جت موتور مي‌باشد. ميكسرهاي كنگره‌دار به عنوان يك وسيله مؤثر كاهش صدا براي موتور‌هاي توربوفن شناخته شده‌اند. در اين تحقيق، اختلاط جريان هواي سرد و گرم در يك ميكسر كنگره‌دار براي يك موتور توربوفن با كنارگذر بالا شبيه‌سازي شده است. معادلات ناويراستوكس به‌صورت سه‌بعدي، تراكم‌پذير، پايا و مغشوش درنظر گرفته شده‌اند. براي حل جريان مغشوش، از مدل اغتشاشي K-ωSST استفاده شده است، همچنين جهت بررسي قدرت آكوستيكي، از روش منابع نويز صوتي پهن باند استفاده شده است. در اين تحقيق، در ابتدا، روش شبيه‌سازي مورد اعتبارسنجي قرارگرفته و نتايج حاصل از شبيه‌سازي با نتايج تجربي ديگران مقايسه شده است. سپس تأثير ميكسر كنگره‌دار در اختلاط جريان‌هاي سرد و گرم و كاهش نويز توسط آن در يك موتور توربوفن با كنار گذر بالا مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي‌دهد، ماكزيمم قدرت آكوستيكي در فاصله 14 متري از نازل در حدود 72 دسي‌بل به‌دست آمد كه با دور شدن از نازل موتور، ميزان قدرت آكوستيكي كاهش مي‌يابد. همچنين، مقدار ماكزيمم قدرت آكوستيكي بر روي هسته مركزي، درخروجي نازل از حدود 90 دسي‌بل، به 72 دسي‌بل كاهش يافته است. ماكزيمم قدرت آكوستيكي بر روي سطح ميكسر در ناحيه نزديك به جريان هسته مركزي در حدود 95 دسي‌بل مشاهده شد. در نهايت مي‌توان نتيجه گرفت كه اختلاط دو جريان توسط ميكسر منجر به كاهش قدرت آكوستيكي و افزايش يكنواختي آن در خروج از نازل مي‌شود و با عبور جريان از نازل، ميزان قدرت آكوستيكي نزديك هسته مركزي افزايش مي‌يابد.