بررسی عددی رفتار آکوستیک جریان سیال در خروجی نازل جت مادون صوت

نویز حاصل از جت یکی از مهم ترین منابع تولید صوت در هواپیماست. جت نویز که از طریق حرکت سیال مغشوش خروجی از نازل و نفوذ و اندرکنش آن با محیط پیرامونی حاصل می شود، سبب تولید گردابه های با اندازه های مختلف در جریان آشفته می گردد که این گردابه ها منابع اصلی تولید امواج آکوستیکی در محدوده ی وسیع فرکانسی محسوب می شوند. در این پایان نامه، میدان آکوستیکی حاصل از یک جت مادون صوت به کمک روش های ترکیبی شبیه سازی شده است، در این کار، میدان آشفته ی جریان جت به کمک مدل های مختلف آشفتگی حل شده و دقیق ترین مدل برای ادامه ی شبیه سازی انتخاب شده است. سپس حل آکوستیکی جریان جت با استفاده از مدل آکوستیکی فاکس ویلیام- هاوکینگز و به کمک نتایج حاصل از حل آشفتگی جریان، انجام گرفته است. نتایج به دست آمده تطابق خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد. اهداف این پایان نامه بررسی نحوه ی انتشار صوت در زوایای مختلف از خروجی نازل ، میزان انتشار آن در جهت محوری از خروجی و همچنین تاثیر پارامترهای هندسی از جمله زاویه خروجی، طول و قطر نازل بر نتایج آکوستیک می باشد. نتایج بدست آمده به این صورت بوده است که در حالت کلی در فاصله ی شعاعی ثابت از خروجی نازل، در زوایای نزدیک به خط محوری نازل، میزان صدای بیشتری نسبت به زوایای بزرگتر و دورتر از محور انتشار می یابد. در راستای محوری جت نیز، نقطه ماکزیمم سطح فشار صوت در ناحیه ی انتهای هسته ی جت یعنی در فاصله حدود 8 تا 16 برابر قطر خروجی نازل مشاهده شده است. شبیه سازی انجام شده برای بررسی تاثیر پارامترهای هندسی نیز نشان داد که با کاهش زاویه ی خروجی نازل نسبت به زاویه ی ورودی، سطح فشار صوت افزایش می یابد، همچنین با افزایش طول و کاهش قطر خروجی نازل نیز میزان سطح فشار صوت ایجاد شده افزایش می یابد.