Áramlás által keltett zaj numerikus szimulációja = Numerical simulation of flow noise

Paál, György and Hős, Csaba and Kullmann, László (2008) Áramlás által keltett zaj numerikus szimulációja = Numerical simulation of flow noise. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 46304_ZJ1.pdf Download (1MB)

Abstract

A kutatás az élhang (edge tone) áramlási konfigurációra koncentrált. Az élhang egyszerű rendszer, ami egy sík szabadsugárból, és egy azzal szembe fordított ékből áll, és mégis meglepően komplex viselkedést mutat. Stacionárius peremfeltételek mellett is nemlineáris, instacionárius jelenségeket produkál. A szabadsugár többé-kevésbé periodikusan leng az ék körül. A projekt folyamán nagyszámú numerikus áramlásszimulációt végeztünk ezen a konfiguráción, és számos, a kísérleti irodalomból ismert jelenséget reprodukáltunk, mint pl. a hidrodinamikai módusok létezését, a parabolikus és az egyenletes kiömlő sebességprofil különböző viselkedését, a frekvenciának a fúvóka-ék távolságtól való inverz függését, a z éken való nyomáseloszlást, stb. Felépítettünk egy kísérleti berendezést, amelyen különböző módszerekkel mértük a lengés frekvenciáját. A különböző módszerek egymás között is, valamint a kísérletek és a szimulációk is nagyon jó egyezést mutattak. Az erlangeni egyetemmel közösen kidolgoztunk egy módszert, amelynek segítségével a CFX áramlástechnikai szimulációs szoftvert összekapcsoltuk a CFS++ akusztikai szoftverrel és sikeresen szimuláltuk az élhang által kibocsájtott zajt. Jellegre tökéletesen megkaptuk a várt dipólus hangnyomás-iránykarakterisztikát. Vizsgáltuk a kétdimenziós illetve háromdimenziós akusztikai illetve áramlástani szimulációk hatását. | The research concentrated on the edge tone configuration. The edge tone is a simple system consisting of a plane jet and a wedge placed opposite to it, which yet produces a surprisingly complex behaviour. It produces nonlinear, unsteady phenomena, while having steady boundary conditions. The jet oscillates around the wedge in a more or less periodic manner. During the project we performed a large number of numerical flow simulations on this configuration and we reproduced several phenomena known from the experimental literature such as the existence of hydrodynamic modes, the different behaviour of the parabolic and the top hat exit velocity profiles, the inverse dependence of the frequency on the nozzle ? wedge distance, the pressure distribution on the wedge, etc. We built an experimental rig and measured the oscillation frequency using various method. The various methods agree very well among each other, as well as the experiments with the simulations. Together with the University of Erlangen we worked out a method to couple the CFX flow simulation software with the CFS++ acoustic simulation software and we simulated the noise emitted by the edge tone successfully. We obtained the expected angular sound pressure distribution typical for dipole sound sources. We investigated the effect of two- and three-dimensional acoustic and flow simulations.

Actions (login required)

Edit Item