محاسبه صدا در شعله ی آزاد جت غیرپیش آمیخته با استفاده از ترکیب یک روش تحلیلی و شبیه سازی گردابه های بزرگ

Abstract

در کار حاضر صدای احتراق ناشی از شعله ی آزاد غیرپیش آمیخته مغشوش محاسبه شده است. در بین روش هایی که برای محاسبه ی صدا وجود دارد، ترکیب حل تحلیلی معادله ی لایتهیل و شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی انتخاب شده است. به این صورت که معادلات جریان و احتراق با روش شبیه سازی گردابه های بزرگ و یک مدل احتراقی نرخ محدود حل شده و پس از بررسی صحت حل انجام شده، عبارت های مربوط به چشمه های صدای احتراق شامل نوسان انتشار حرارت و نوسان تولید و مصرف گونه ها از نتایج آن استخراج شده است. در ادامه، فشار اکوستیک ناشی از این چشمه ها در دوردست با حل تحلیلی معادله لایتهیل با تابع گرین و با فرض فشردگی شعله به دست آمده است. سپس مقدار شدت صدا با نتایج تجربی مقایسه شده و در بازه ای از فرکانس ها تطابق نسبتا خوبی داشته است. نتایج نشان می دهند که استفاده از این روش تحلیلی و فرض فشردگی شعله، در عین حال که هزینه محاسباتی کمی را در محاسبه ی فشار اکوستیک نسبت به حل عددی معادله ی لایتهیل تحمیل می کند، می تواند نتایج قابل قبولی را نیز در محاسبات اکوستیک ارائه دهد. همچنین صدای ناشی از نوسان تولید و مصرف گونه ها در مقابل نوسان انتشار حرارت ناچیز بوده و قابل چشم پوشی است.