بررسی عددی اثر مکش جریان بر کاهش نویز آکوستیک حاصل از جریان روی یک استوانه سه بعدی

مقوله آیروآکوستیک، یکی از مباحث مهم در طراحی وسایل پرسرعت امروزی نظیر هواپیماهای غول پیکر و قطارهای سریع السیر است. در همین راستا تلاش بر این است که این وسایل به گونه ای طراحی شوند که حداقل نویز آیردینامیک را داشته باشند. استوانه به عنوان یک جسم پخ کاربردهای گسترده ای در طراحی تجهیزات مختلف نظیر ارابه فرود هواپیما دارد. بنابراین کاهش نویز استوانه می تواند کاربردهای گسترده ای داشته باشد. در این مقاله یک روش برای کاهش نویز آیروآکوستیک حاصل از جریان روی استوانه ارایه و به صورت عددی مطالعه شده است. این کار با مکش جریان به داخل شیارهایی روی استوانه انجام شده است. محاسبه عددی آکوستیک، به روش قیاس آکوستیک لایت هیل و با به کارگیری معادلات موج فاکس ویلیام هاوکینگز انجام شده است. حل جریان به صورت سه بعدی و گذرا با زمان و با استفاده از مدل اغتشاشی شبیه سازی گردابه های بزرگ انجام می شود. مشخصات شیارها نظیر ابعاد و فاصله آنها روی نویز آکوستیک تولیدشده مورد مطالعه قرار داده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که روش کنترل فعال ارایه شده در این مقاله، یک روش موثر و در عین حال ساده برای کنترل نویز است. استوانه مورد استفاده در تحقیق حاضر در جریان با سرعت ۲۵۰کیلومتر بر ساعت صدایی حدود ۱۱۰دسی بل تولید می کند. مطابق نتایج به دست آمده می توان گفت که با چیدمان بهینه و تعداد شیارها و سرعت مناسب مکش جریان می توان سطح صدای حاصل از استوانه را تا حدود ۶۰دسی بل کاهش داد.

کلیدواژه ها:

Aeroacoustic Simulation ، Fowcs-Williams & Hawkings Model ، Large Eddy Simulation ، Sound Pressure Level ، Active Noise Control ، شبیه سازی آیروآکوستیک ، مدل فاکس ویلیام هاوکینگز ، شبیه سازی گردابه بزرگ ، سطح فشار صوت ، کنترل فعال نویز