فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

نویز آیرودینامیکیِ ناشی از ایرفویل‌ها به دلیل آثار مخرب بر شنوایی و کارآیی وسایل نقلیه و توربین‌های باد، مسئله‌ای جدی برای صنعت است. این نویز، که از تغییرات هندسی، گردابه‌ها و جدایش جریان سرچشمه می‌گیرد، می‌تواند با افزودن دندانه‌های مثلثی به لبه‌ فرار کاهش یابد. در این پژوهش رفتار ایرفویل نوسانی ناکا 0012 با دامنه 10 درجه و بسامد 5 تا 25 هرتز حول مرکز آیرودینامیکی به روش عددی ارزیابی شد. میدان جریان با معادلات ناویر-استوکس میانگین‌گیری‌شده‌ی رینولدز و مدل آشفتگی kω SST حل شد. همچنین میدان صوتی پیرامون ایرفویل با الگوریتم فاکس-ویلیامز و هاوکینگز استخراج گردید؛ ویژگی‌های هواصوتی نظیر سطح فشار صوت و چگالی توان صوتی در فواصل مختلف از انتهای لبه فرار ایرفویل ثبت شدند. نتایج نشان داد که دندانه‌های مثلثی، با شکستن گردابه‌های بزرگ جریان و تبدیل آن‌ها به گردابه‌های کوچک‌تر، به‌طور میانگین 4/58 دسی‌بل از 51/18 دسی‌بل، یعنی 8/95درصد نویز ناشی از گردابه‌ها را کاهش دادند. این افت با تضعیف گردابه‌های غالب، کاهش نوسانات سرعت و القای اختلاف فاز در تابش امواج صوتی همراه بود و در نهایت، با تغییر ساختار آشفتگی دنباله، انتشار انرژی صوتی را محدود کرده و عملکرد آیرواکوستیکی را بهبود بخشیده‌ است. تأثیر کاهش نویز وابسته به فرکانس نوسان ایرفویل است، به‌طوری‌که دندانه در فرکانس‌های پایین‌ کارایی بیشتری داشته اما در فرکانس‌های بالاتر به دلیل ناپایداری‌های شدیدتر جریان، اثربخشی آن کاهش می‌یابد.