پیش‌بینی عددی نویز دوردست برای هندسه های مختلف با استفاده از روش هیبریدی

در این مقاله با هدف بررسی آنالوژی صوتی کرل و فرم فشرده کرل در پیش‌بینی نویز دوردست، جریان اطراف هندسه‌هایی با سطح مقطع مربعی،دایره‌ای و بیضی با اعداد رینولدز 46000 و 69000، در نرم‌افزار متن‌باز اوپن‌فوم شبیه‌سازی شده است. برای حل جریان تراکم‌ناپذیر از روش رهیافت شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ استفاده شده است. به‌منظور پیش‌بینی مقادیر تراز فشار صوت در دوردست با استفاده از آنالوژی صوتی کرل، داده‌برداری مقادیر نوسانات فشار بر روی سطح با استفاده از ابزار کاوشگر انجام شده در حالیکه در فرم فشرده کرل از نوسانات ضریب نیروی برآ استفاده شده است. در بخش اول نتایج این مطالعه، به منظور ارزیابی و اعتبارسنجی روش عددی به‌کار‌رفته، متوسط ضرایب آیرودینامیکی ( ضرایب پسا و برا )، متوسط ضریب فشار، عدد استروهال و فرم و روند توسعه ساختارهای همدوس جریان با استفاده از معیار کیو مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین مشخص گردید که نوسانات نیروهای برآ، پسا، و تلاطم جریان از عوامل تاثیر‌گذار بر تراز فشار صوت می‌باشند. در بخش دوم نتایج از پژوهش حاضر، سطح صدای تولید شده ناشی از برخورد سیال به هندسه بررسی شده است که به منظور اعتبارسنجی، از نتایج مربوط به تراز فشار صوت دور‌دست هندسه با سطح مقطع مربعی استفاده شده و کارایی روش حل عددی مناسب ارزیابی شده است. درنهایت نتایج این مطالعه نشان داد که هندسه با سطح مقطع مربعی بیشترین و هندسه با سطح مقطع بیضوی کمترین تراز فشار صوت دوردست را ایجاد می‌کنند.

far-field noise prediction for different geometries with hybrid method

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.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.