تحلیل آکوستیک جریان آشفته سیال حول استوانه آبگریز
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8) XML اصل مقاله (652.87 K)
نویسندگان
1مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2گروه مهندسی مکانیک دانشگاه زنجان
چکیده
در مقالۀ حاضر، تحلیل آکوستی ک جریان س هبعدی، ناپای ا، آشفته و تراکمناپذیر سیال نیوتنی حول استوانه در دو حالت بدون
لغزش و آبگریز بررسی م یشود. برای شبی هسازی از نرمافزار مت نباز اوپنفوم و به منظور اعمال آبگریز ی سطح، از شرط مر ز ی
نوع سوم راب ین استفاده شده است. بدین منظور دو ضریب آبگریزی 425 / 0 و 1 / 0 در نظر گرفته شد هاند. جریان حول استوان ه
توسط روش شبی هسازی گردابهها ی بزرگ در رینولدز 3900 مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در تحلیل آکوستیکی از
آنالوژی فاکسویلیامز-هاوکینگز استفاده شده است. اثر آبگریزی روی ضرایب نیرو، عدد اشتروهال و همچنین میزان بیشی ن ۀ
صدا و شدت صدای کل همراه با نمودار قطبی انتشار صدا با استفاده از آنالوژی آکوستیکی به دست آمده است. مشاهده گردی د
که شرایط آبگریزی در بیشترین حالت، منجر به کاهش 14 درصد ی ضریب پسا، کاهش 54 درصد ی جذر میانگین مربعات
ضریب برآ، افزایش 8 درصدی عدد اشتروهال و کاهش 5 واحدی شدت صدای تولید شده بر حسب دسیبل م یشود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Acoustic analysis of turbulent flow over a superhydrophobic cylinder
Authors
Ali Rezaei Barandagh, Jafar Ghazanfarian
Abstract
Hydroacoustics of three-dimensional, turbulent, and incompressible flow over no-slip and superhydrophobic cylinders has been studied at Re = 3900. The OpenFOAM libraries have been used to simulate the flow by means of the large eddy simulation technique. A third-type Robin boundary condition has been utilized to apply superhydrophobicity on the surface including two different slip coefficients of 0.425 and 0.1. The effect of superhydrophobicity on the drag and lift coefficients, the Strouhal number, the overall and maximum sound pressure levels along with the directivity of sound has been investigated. Regarding the acoustical analysis, the Ffowcs Williams-Hawkings acoustic analogy is used to investigate the generation and propagation of sound. For the case of a superhydrophobic cylinder, the application of slip is found to decrease the mean drag coefficient and the rms of lift coefficient by 14 and 54 percent, respectively. It also leads to an 8 percent increase of the Strouhal number. Furthermore, the overall sound pressure level is reduced by an amount of 5 decibels.
Keywords
Superhydrophobicity, Large Eddy Simulation, Acoustic Analogy