بررسی اثر مدل‌های مقیاس زیرشبکه در روش LES بر شکل گردابه‌ها و محاسبه صوت منتشر شده با استفاده از معادله فاکس ویلیامز-هاوکینز

نویسندگان

1 دانشگاه فرماندهی و ستاد

2 دانشگاه حکیم سبزواری

doi
چکیده

مدل‌های زیرشبکه برای پیش‌بینی اثر گردابه‌های کوچک در روش LES به‌کار می‌روند و عملکرد آنها در محاسبه تنش رینولدز و انتقال انرژی جنبشی تلاطم به شبکه دارای اهمیت است. در این مقاله به بررسی تأثیر مدل‌های زیرشبکه بر محاسبات صوت آیرودینامیکی پرداخته شده است. بدین منظور از پنج نوع مدل زیرشبکه مختلف شامل Smagorinsky-Lilly، WMLES،WMLES S-Omega ، WALE و KET استفاده شده است. قبل از اعتبارسنجی آکوستیکی، همگرایی آماری هر روش با استفاده از ضرایب آیرودینامیکی برآ، پسا و فشار مورد بررسی قرار گرفته، و مدل WMLES S-Omega به علت ناپایداری کنار گذاشته شده است. نتایج به‌دست آمده برای سطح فشار صوت با استفاده از داده‌های گزارش شده حاصل از تونل باد ناسا اعتبارسنجی شده است. اعتبارسنجی در باند یک سوم اکتاو و فرکانس پانصد تا هشت هزار هرتز صورت گرفته است. مطالعه الگوی جریان بیانگر تفاوت در پیش‌بینی محل جدایش و مقیاس طولی گردابه‌ها در مدل‌های مختلف است که تأثیر زیادی بر نتایج آیروآکوستیکی و آیرودینامیکی دارد. براساس نتایج به‌دست آمده مدل WALE از نظر مقدار صوت و روند تغییرات آن در فرکانس‌های مختلف بهترین دقت را در بین مدل‌های زیرشبکه ارائه نموده است.