Üreghang aeroakusztikai vizsgálata = Aeroacoustic investigation of the cavity tone

Paál, György and Farkas, Bence and Hős, Csaba and Pandula, Zoltán and Vaik, István (2012) Üreghang aeroakusztikai vizsgálata = Aeroacoustic investigation of the cavity tone. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 75850_ZJ1.pdf Download (42kB) | Preview

Abstract

Az üreghang egy egyszerű és sokat vizsgált áramlási konfiguráció, amely egy sík felületből kivágott, téglatest alakú üreg fölött elsüvítő áramlást jelent. A stabilitását elvesztő nyíróréteg spontán lengésbe kezd az üregből ki-be és ezáltal rezgéseket, illetve zajt okozhat. Munkánk zöme a 2D üreghang konfiguráció áramlásszimulációja volt. A kezdeti alapos háló- és numerikus paramétertanulmány után fizikai paramétertanulmányokat végeztünk. A legfontosabb fizikai paraméterek a zavartalan sebesség, a határréteg-vastagság az üreg belépő peremén és az üreg hosszúság-mélység aránya voltak. A vizsgált változó pedig a nyíróréteg-lengés frekvenciája volt. A sebesség változtatásával három kvalitatíve különböző tartományt sikerült azonosítani. Érdekes az alacsony frekvenciájú komponens megjelenése, amit mások kísérletileg kimutattak már. A különböző frekvenciakomponensek vizsgálata során alaposabban megvizsgáltuk az örvények mozgását az üregben és ennek során kifejlesztettünk egy új örvénydetektálási kritériumot, ami Klein és Hua kritériumának továbbfejlesztése. Ennek előnyeit az eddigi kritériumokkal szemben demonstráltuk. A terveknek megfelelően elkészítettük attraktorok rekonstrukciójára alkalmas szoftvereket, ám ezek élesben való kipróbálására elegendően hosszú idősorokra van szükség. Ezeket szimulációkból nem tudjuk előállítani, ezért meg kell várni, amíg a mérések megfelelő adatsorokat szolgáltatnak. A mérőberendezés elkészült, de a mérőrendszerrel a vártnál több problémánk volt. | The cavity tone is a simple and much-investigated flow configuration meaning a flow over rectangular cutout in a plane. The shear layer loses its stability and starts spontaneously oscillating in and out of the cavity thereby causing noise and vibrations. The bulk of our work was the 2D numerical flow simulation of the cavity tone. Following a thorough initial mesh and numerical parametric study we performed physical parametric studies. The main physical parameters investigated were the free stream velocity, the boundary layer thickness at the entrance of the cavity and the cavity length to depth ratio. The main output parameter was the shear layer oscillation frequency. By changing the velocity we identified three qualitatively different regimes. The appearance of a low frequency component is interesting; it was shown previously by other authors. While studying the various frequency components we closely investigated the motion of vortices int he cavity and as a consequence we developed a new vortex detection criterion, based on the criterion of Klein and Hua. Its advantages over the previous criteria has been demonstrated. We wrote the attractor-reconstruction software but its application to real data is delayed because we need long enough data series. These cannot be produced with simulations so that we have to wait until we are able to obtain the data from measurements. The measurement rig is complete but we had more problems with the instrumentation than expected.

Actions (login required)

Edit Item