کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

صفحه اصلی / ششمین کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

تحلیل آیروآکوستیکی محاسباتی جریان جت مافوق‌صوت با استفاده از مدل آکوستیکی FW–H برای پیش‌بینی ویژگی‌های انتشار نویز در میدان جریان

نویسندگان :

نوید شریفی¹

1- 'دانشگاه گیلان - دانشکده فنی و مهندسی شرق گیلان

کلمات کلیدی :

مدل آکوستیکی FW–H،جت مافوق‌صوت،،نویز آیرودینامیکی،دینامیک سیالات محاسباتی،آکوستیک محاسباتی

چکیده :

در این پژوهش، شبیه‌سازی عددی رفتار جریان و انتشار نویز جت مافوق‌صوت با استفاده از روش‌های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و آکوستیک محاسباتی (CAA) انجام شد. مدل آکوستیکی فاوکس-ویلیامز-هاوکینگز (FW–H) برای تحلیل میدان صوتی در ناحیه دور به کار گرفته شد. هدف اصلی، بررسی تأثیر سرعت جریان، زاویه و فاصله مشاهده بر ویژگی‌های انتشار صوت و ساختار شوک در جریان جت بود. نتایج نشان داد که با افزایش عدد ماخ از ۱ تا 5/1 ، سلول‌های شوک در ناحیه خروجی نازل فشرده‌تر و آشکارتر شده و تلاطم جریان افزایش می‌یابد. این پدیده موجب تشدید نوسانات فشار و افزایش سطح فشار صوتی در محدوده بسامدهای بالا می‌شود. تحلیل رفتار انتشار صوت بیان کرد که با افزایش فاصله از نازل، شدت کلی صدای دریافت‌شده کاهش یافته اما تمرکز انرژی صوتی به سمت فرکانس‌های بالاتر منتقل می‌گردد. همچنین بیشترین سطح فشار صوتی در زاویه حدود ۶۰ درجه نسبت به محور جت و به مقدار حدود ۱۳۸ دسی‌بل مشاهده شد که نشان‌دهنده‌ی انتشار غالب امواج شوک در این جهت است. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که ترکیب مدل‌های CFD و CAA قادر است رفتار آیرودینامیکی و آکوستیکی جت‌های مافوق‌صوت را با دقت مناسب شبیه‌سازی کرده و به‌عنوان ابزاری مؤثر در پیش‌بینی نویز و طراحی نازل‌های کم‌صداتر در کاربردهای هوایی و صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.