Numerical Investigation of Unsteady Cavity Flow Aeroacoustics by Large Eddy Simulation

Bir kavite boyunca akış, serbest kayma tabakası akışının oluşması ve buna bağlı olarak yüksek seviyelerde ses ve basınç kuvvetleri nedeniyle araştırmacılar için özel bir ilgi alanı oluşturmaktadır. Bu çalışmada, düşük Mach sayısındaki (Ma = 0.034) açık bir kavite boyunca türbülanslı akış Büyük Girdap Simülasyonları (LES) ile modellenmiştir. Açık kavite içindeki çeşitli konumlardaki hız profilleri, mevcut deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. LES sonuçlarının deneysel verilerle uyuştuğu ve akış alanındaki zamana bağlı basınç çalkantılarını tatmin edici şekilde tespit edebildiği bulunmuştur. Akış alanındaki bu basınç verileri akustik analojide değerlendirilmiştir. Kavitenin ürettiği gürültü, Rossiter modlarıyla karşılaştırılmış ve makul seviyede bulunmuştur. Ses basıncı seviyeleri (SPL) üzerinde bir etki yaratmak için, kesme katmanına üç farklı noktada dörtgen kesitli küçük bir engel daldırılmıştır. Bu, herhangi bir engel olmadığı duruma kıyasla SPL doruklarının azalmasına neden olmaktadır. Bu nedenle, kavite kaynaklı gürültüye özgü frekanslar, bu pasif akış kontrol yönteminin bir sonucu olarak yüksek frekanslı geniş bant gürültüsüne yeniden dağıtılır.