بررسی اثر فاصله‌های بی‌بعد بر محاسبه شدت صوت در روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ

دقت روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ در جریان نزدیک دیواره به فاصله‌های بی‌بعد  و  و  شبکه در لایه مرزی وابسته است. در منابع مختلفی برای این فاصله‌های بی‌بعد پیشنهاداتی داده شده که این مقادیر بسته به فیزیک مساله و پدیده‌های مورد مطالعه می‌تواند متفاوت باشد. در این مقاله به بررسی اثر این پارامترها پرداخته شده است. بدین منظور دو نوع شبکه با تراکم مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به‌دست آمده از هر دو شبکه با استفاده از داده‌های تجربی حاصل از تونل باد در باند یک سوم اکتاو اعتبارسنجی شده است. در مطالعه گردابه‌ها‌ با استفاده از خطوط جریان و معیار-کیو مشاهده شد که استفاده از فاصله بی‌بعد بزرگتر بر روی سطح دیواره باعث افزایش مقیاس طولی و قدرت گردابه‌ها شده و در نتیجه قدرت امواج آکوستیکی بیشتر از مقدار واقعی تخمین زده می‌شود. این مساله در زوایای مختلف مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که اختلاف بین دو شبکه در زوایای مختلف تغییر می‌کند. حداکثر اختلاف بین میانگین کلی سطح فشار صوت به‌دست آمده در دو شبکه در حدود یازده دسیبل در زاویه 135 درجه مشاهده گردیده است. با توجه به اینکه فاصله‌های بی‌بعد استفاده شده در هر دو شبکه در محدوده مجاز پیشنهاد شده در مراجع قبلی بودند، می‌توان گفت برای پیش‌بینی صحیح قدرت امواج آکوستیکی به الزامات سخت گیرانه‌تری برای فواصل بی‌بعد نسبت به تحقیقات گذشته نیاز است.

investigating the effect of non-dimensional distances on the calculation of sound intensity in large eddy simulation method

the accuracy of the large eddy simulation method near the wall depends on the non-dimensional distances y ^ +, x ^ + and z ^ + of the grid in the boundary layer. study on these non-dimensional distances have been made in various research. but these values ​​can vary depending on the physics of the problem and the phenomena being studied. in this article, the effect of these parameters is investigated on sound estimation. for this purpose two types of grids with different setting have been used. the results obtained from both grids have been validated using experimental data in the one-third octave band . in the study of vortices, using flow lines and q-criteria, it was observed that the use of larger non-dimensional distances on the wall surface increases the longitudinal scale and strength of vortices and as a result the strength of acoustic waves is estimated to be higher than the actual value. this issue was studied from different directions and it was observed that the differences between the two grids varies at different angles. the maximum difference between the total average sound pressure level obtained by the two meshes is about eleven decibels at an angle of 135 degrees. considering that the two-dimensional distances used in the both grids were within the suitable ranges suggested in the previous study, it can be said that more stringent requirements for non-dimensional distances are needed to accurately predict the strength of acoustic waves.