In this study, unsteady three dimensional cavity flow and aerodynamically generated noise for Mach number 0.85 and Reynolds number 1.3x107 were investigated using OpenFOAM. In order to observe the effect of flow field modeling on noise generation, two flow field modeling were performed. In addition to the effect of the flow field model, the effect of the density of the ağ r the wall region and the growth rates of the cells on the aeroacoustics findings were investigated. Two turbulence models were used for unsteady investigations, namely the Large-Eddy Simulation (LES) and the Detached-Eddy Simulation (DES). Two subgrid-scale models, Smagorinsky and Wall-Adapting Local Eddy-Viscosity, were used to resolve small eddies in LES. Three models, namely Spalart-Allmaras based DDES, IDDES and SST k-ω based DES, were used in DES analyses. Results calculated for the cavity were verified by comparing the reference studies results with the acoustic signal data in both location and frequency space. Although the Overall Sound Pressure Level data obtained as a result of the analyzes showed similar behavior with the experimental data, a deviation of 8-10 decibels was observed. In the Sound Pressure Level results, Rossiter modes are visible and results are compatible with both experimental and numerical studies.
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.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Defence Studies, Mechanical Engineering |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Early Pub Date | August 18, 2023 |
Publication Date | August 31, 2023 |
Submission Date | December 30, 2022 |
Acceptance Date | June 23, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 Volume: 28 Issue: 2 |
Announcements:
30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.