بررسی تجربی اثر آشفتگی جریان ورودی بر میدان فشار ناپایا و نویز جریان پیرامون استوانه دایره‌ای

Abstract

میدان فشار ناپایا روی سطح استوانه‌ای با مقطع دایره‌ای، به عنوان منشا اصلی نویز ثبت شده در دوردست، دارای رفتار فیزیکی پیچیده‌ای بوده که تاکنون مطالعات مختصری روی آن و مخصوصا در جریان آزاد آشفته انجام گرفته است. بنابراین در مطالعه حاضر نوسانات فشار ناپایا روی سطح استوانه‌ای با قطر خارجی mm22 تحت شرایط جریان آزاد آرام و آشفته بطور تجربی بررسی شده است. تغییر شرایط آشفتگی جریان آزاد با استفاده از شبکه‌هایی با مش‌های مربعی مختلف انجام شده است. به منظور فهم دقیق رفتار نویز جریان پیرامون مدل، پارامترهایی نظیر طیف فشار سطح، تابع همدوسی، همبستگی خودکار و متقابل، طول مشخصه ساختارهای گردابه-ای در دهانه مدل و همچنین سرعت جابجایی این ساختارها در راستای جریان با استفاده از نوسانات فشار سطح محاسبه شده است. نتایج نشان دادند که تغییر ماهیت جریان آزاد از آرام به آشفته سبب افزایش سطح انرژی نویز باریک باند و پهن باند می‌شود. علاوه بر این فرکانس نویز باریک باند در جریان آزاد آشفته ( ) در مقایسه با مقدار متناظر در جریان آزاد آرام ( ) به سمت فرکانس‌های پایین جابجا می‌گردد. دیگر نتایج نشان دادند که اندازه‌ گردابه‌ها و سرعت جابجایی این ساختارها در جریان آزاد آرام بزرگتر از جریان آزاد آشفته است.