Transoni̇k Kavi̇te Akişinin Açik Kaynakli Hesaplamali Aeroakusti̇k Anali̇zi̇

Abstract

Bu çalışmada Mach sayısı 0.85 ve Reynolds sayısı 1.3x107 için zamana bağlı 3 boyutlu kavite akışı ve kavite boyunca anlık basınç salınımlarından kaynaklı oluşan gürültü açık kaynaklı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği çözücüsü olan OpenFOAM kullanılarak incelenmiştir. Akış alanı modellemesinin gürültü oluşumuna etkisini gözlemlemek için iki farklı akış alanı modellemesi yapılmıştır. Akış alanı modelinin etkisine ek olarak duvar bölgesindeki ağ sıklığı ve ağdaki hücrelerin büyüme oranlarının aeroakustik bulgular üzerindeki etkisi incelenmiştir. Üç boyutlu akış alanının zamana bağlı incelemelerinde, Büyük Burgaç Benzetimi (LES) ve Ayrık Burgaç Benzetimi (DES) olmak üzere iki türbülans modeli kullanılmıştır. LES analizlerinde küçük girdap yapılarını çözmek için Smagorinsky ve WALE olmak üzere iki ağ-altı ölçek modeli kullanılmıştır. DES analizlerinde Spalart-Allmaras tabanlı DDES, IDDES ve SST k-ω tabanlı DES olmak üzere üç model kullanılmıştır. Transonik kavite için hesaplanan sayısal sonuçlar deneysel ve nümerik sonuçlarla hem konum hem frekans uzayında akustik sinyal verisi için karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Analizler sonucu elde edilen konum uzayındaki Ortalama Ses Basınç Düzeyi verisi kavite gürültüsüne ait deneysel veri ile benzer davranışı gösterse de 8-10 desibellik bir sapma görülmüştür. Frekans uzayındaki Ses Basınç Düzeyi sonuçlarında ise Rossiter modları belirgin şekilde gözükmektedir ve hem deneysel hem nümerik çalışmaya yakın sonuçlar elde edilmiştir.