تحلیل و بررسی انتشار نوفه یک هیدروفویل با استفاده از معادلات ناویه- استوکس، روش های کرشهف و فوکز- ویلیامز و هاکینگز

در مقالۀ حاضر، محاسبات ﺁوصوتی حاصل از یک آونازک ورق (هیدروفویل) با استفاده از معادلات ناویه استوکس، روش کرشهف و هم چنین روش فوکز ویلیامز و هاکینگز، انجام گرفته و این نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. آونازک ورق (هیدروفویل) اِن اِی سی اِی0012 در محیط آب و عدد رینولدز 10^6 5x در نرم افزار اَنسیس سی اِف ایکس در هفت زاویه حمله مختلف تحلیل هیدرودینامیکی شده است. برای محاسبات ﺁکوستیکی، برنامه ای به نام اَکوپی با قابلیت پردازش موازی نوشته شده است. تراز فشار صوتی با استفاده از این روش ها در زاویه حمله 10 درجه و برای پنج سطح انتگرالی مختلف که به ترتیب در فواصل 0، 0.01، 0.076، 0.25 و 1 از وتر طول کورد از سطح آونازک ورق (هیدروفویل) قرار دارند، استخراج گردید. و با تراز فشار صوتی متعدد حاصل شده از حلّ ناویه استوکس مقایسه شده اند. در نهایت، با مقایسۀ حل برای سطوح انتگرالی مختلف، سطحِ انتگرالی بهینه برای روش های کرشهف و هم چنین فوکز ویلیامز و هاکینگز، تعیین شدند. از طرفی دیگر، رفتار صوتی فویل در زوایای حملۀ مذکور ارائه شده اند. مشخّص گردید که روش فوکز ویلیامز و هاکینگز بدلیل در نظر گرفتن رفتارهای غیرخطّی فشار، نتایج بهتری را نسبت به روش کرشهف به ارمغان می آورد.

Analysis of noise propagation from a hydrofoil using navier-stokes equations and kirchhoff as well as ffowcs-williams and hawkings methods

In the present article, hydroacoustic computations of a hydrofoil has been accomplished, using NavierStokes and Kirchhoff as well as FowcsWilliamsHawkings methods and the results have been compared against each other. A Hydrofoil NACA0012 in water has been considered at Reynolds number and hydrodynamic analysis has been conducted at seven different angles of attack, using AnsysCFX solver. For the acoustic computation, a computer code named AcoPy has been developed which has the capability of parallel processing. Sound pressure level has been obtained for these methods at angle of attack of 10 degrees for five different surface integrals and at distances of , 0.01, 0.076, 0.25, and 1.0 of the hydrofoil chord. The computed sound pressure levels have been compared against those obtained by the NavierStokes equations. Finally, by comparison of the results of various surface integrals, an optimum surface integral has been determined for the Kirchhoff as well as FowcsWilliamsHawkings methods. On the other hand, acoustics behavior of the foil has been presented for various angles of attack. It was concluded that the FWH method, due to the consideration of nonlinear behavior of the pressure, produces better results than the Kirchhoff method.