آموزش شبیه سازی امواج صوتی اطراف ایرفویل

آموزش شبیه سازی امواج صوتی اطراف ایرفویل


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی امواج صوتی اطراف ایرفویل در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی امواج صوتی اطراف ایرفویل

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی امواج فشاری صوتی اطراف یک ایرفویل با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. به طور کلی، موج های صوتی درون سیال ناشی از وجود ارتعاشات و حرکات رفت و برگشتی لایه های سیال می باشند. به عنوان مثال، وقتی یک لایه از هوا در یک مسیری معین رو به جلو حرکت نماید، لایه سیال بعدی خود را رو به جلو می راند و خود لایه به جای اولیه خود بر می گردد. این حرکات رفت و برگشتی لایه های هوا تا جائی ادامه می باید که انرژی موجود درون جریان هوا به پایان برسد. حال اگر این تعداد حرکات رفت و برگشتی به بیش از 16 مرتبه در ثانیه برسد، صدا تولید می شود. درواقع، وقتی ما با دست ضربه ای به سطح یک جسم جامد می زنیم، لایه های هوای موجود بین دست ما و سطح مورد نظر شروع به حرکات رفت و برگشتی می کنند که اگر تعداد این رفت و برگشت ها به بیش از 16 مرتبه در ثانیه برسد، صدای ناشی از برخورد دست ما با سطح جامد تولید می شود. مباحث مربوط به امواج صوتی در کاربردها و زمینه های هواوفضایی بسیار مورد توجه است؛ زیرا امواج صوتی تولید شده در وسایل هواوفضایی مانند ایرفویل ها بسیار زیاد است. این پروژه به بررسی امواج صوتی تولیدی حول بدنه یک ایرفویل پرداخته است. در این پروژه، برای شبیه سازی و تحلیل امواج صوتی یا آکوستیک، از مدل آکوستیک (acoustic model) در نرم افزار fluent استفاده شده است. همچنین برای تعریف نوع مدل آکوستیکی کار حاضر نیز از مدل Broadband Noise Sources  استفاده شده است. چگالی تعریفی معادل چگالی هوا یعنی 1.225 کیلوگرم بر متر مکعب و سرعت صوت معادل با سرعت صوت در هوا یعنی 340 متربرثانیه و توان آکوستیکی مرجع نیز برابر با  1e-12 pascalمی باشد. در این مدلسازی، ایرفویل نوع NACA0012 طراحی شده است و جریان هوا با سرعتی برابر با 68 متربرثانیه به سمت این ایرفویل حرکت می کند. این پروژه در سه حالت انجام گرفته است؛ به طوری که زاویه حمله ایرفویل در این سه حالت به ترتیب برابر با 0 و 7 و 14 درجه می باشد. درواقع، زاویه حمله معادل با زاویه راستای وزش باد با وتر ایرفویل می باشد. برای شبیه حاضر، تصور شده است که ایرفویل در همه حالات به صورت افقی بوده و فقط جهت وزش جریان هوای ورودی بر حسب زاویه دچار تغییر می شود؛ به طوری که از سینوس و کسینوس زاویه مورد نظر برای تعریف مؤلفه های جهت سرعت باد ورودی از مرز ورودی محیط اطراف استفاده می شود.

 

 

گام اول) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت دو بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler طراحی شده است. مدل شامل یک ایرفویل از نوع NACA0012 بوده که درون یک محیط محاسباتی به حداکثر طول و عرض /400 متر و 200 متر قرار گرفته است. طول وتر ایرفویل برابر با 1 متر بوده و به صورت افقی طراحی شده است. برای شبیه سازی ایرفویل ها باید از سایت airfoil tools استفاده کرده و مجموعه مختصات نقاط تشکیل دهنده بدنه ایرفویل را در قالب ابرنقاط دریافت کرده و به نرم افزار design modeler فراخوانی شده است.

 

 

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت سازمان یافته انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی در این مدلسازی برابر 231840 است.

 

 

گام 2) مراحل شبیه ­سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه­ سازی براساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی فقط در حالت سیالاتی و بدون آنالیز حرارتی انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی پایا (steady) می­باشد؛ یعنی ترم زمان در حل مسأله لحاظ نشده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی مدل نادیده گرفته شده است.

 

خلاصه ­ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول زیر آمده است:

 

 

گام سوم) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای دو بعدی مربوط به فشار و سرعت، و همچنین نمودار تغییرات سرعت و توان آکوستیکی در هر سه حالت مختلف از زوایای حمله مختلف به دست آمده اند.

 

 

 

در زاویه حمله : 0 درجه

 

 

در زاویه حمله : 7 درجه

 

 

در زاویه حمله : 14 درجه

 

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی امواج صوتی اطراف ایرفویل”