بررسي تاثير مدلسازي و شبيه‌سازي گردابه‌ها بر محاسبات ايروآكوستيكي در جريان برشي همگن

انجام محاسبات صحيح ايروآكوستيكي مستلزم پيش‌بيني صحيح رفتار گردابه‌هاي جريان است. قدرت گردابه‌ها را مي‌توان با هزينه كمتر (كا-امگا اس.اس.تي) مدل نمود يا با هزينه بيشتر (با ال.اي.اس) تا 90 درصد بصورت مستقيم شبيه‌سازي كرد. روش تركيبي نيز با نام آي.دي.دي.اي.اس با دقت و هزينه مياني وجود دارد. در اين پژوهش دقت اين سه روش در محاسبه صوت ايرفويل ناكا-0012 در جريان برشي همگن و زاويه حمله 10.8 درجه مورد بررسي قرار گرفته است. دو مكانيسم 1-ريزش گردابه از لايه مرزي آرام و تداخل آن با لبه فرار و 2-امواج تولمن-شليختينگ از عوامل اصلي ايجاد صوت در اين تحقيق شناخته شدند. سطح فشار صوت‌ در بازه يك سوم اكتاو با داده‌هاي تجربي مورد اعتبارسنجي قرار گرفته است. ابتدا نتايج روش ال.اي.اس و سپس آي.دي.دي.اي.اس از نظر مقدار و روند تغييرات بهترين انطباق را با داده‌هاي تجربي نشان داده است. در بررسي شدت تضعيف صوت با فاصله مشخص شد كه بخاطر نقش موثر گردابه‌هاي كوچك در صوت ال.اي.اس، و تضعيف سريع آنها با افزايش فاصله تا 1.2 متر، سطح فشار صوت در روش ال.اي.اس و آي.دي.دي.اي.اس‌ تقريبا برابر شده‌اند. با توجه به اينكه روش آي.دي.دي.اي.اس نياز به مقررات سخت‌گيرانه براي فاصله‌هاي بي‌بعد Δ x +  و Δ z +  در نواحي نزديك ديواره ندارد، اين انتخاب باعث كاهش حدود 41 درصدي حجم شبكه محاسباتي در ازاي كمتر از 2 دسيبل خطا گرديده است. بنابراين در كابردهاي صنعتي مشابه مي‌توان با تقريب مناسبي از روش آي.دي.دي.اي.اس به جاي ال.اي.اس براي افزايش سرعت محاسبات و انجام مطالعه پارامتري استفاده نمود.