بررسی تجربی اثر استفاده از دیواره های جاذب صوتی در کاهش نوفه زمینه تونل بـاد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، ایران

2 دانش‌آموخته دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، ایران

3 پروفسور، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.22034/joae.2023.360808.1130

چکیده

در مطالعه حاضر اثر استفاده از دیواره‌های جاذب صوتی در کاهش نوفه زمینه یک تونل باد آیرودینامیکی نمونه از نوع مدار باز با اتاق آزمون بسته به صورت تجربی بررسی شده است. هدف از این مطالعه بررسی کارآیی دیواره‌های جاذب صوتی و همچنین اثر پارامترهای مختلف آن از جمله ضخامت مواد جاذب روی میزان کاهش نوفه زمینه تونل باد است. نتایج نشان داد که وجود دیواره‌های صلب در مقطع آزمون تونل باد منجر به ایجاد امواج ایستاده در عرض اتاق آزمون و در نتیجه افزایش قابل توجه سطح نوفه زمینه تونل باد در فرکانس‌های بالاتر از حدود Hz 750 شده است. استفاده از دیواره‌های جاذب صوتی در بالادست اتاق آزمون باعث کاهش نوفه زمینه و بهبود عملکرد آکوستیکی تونل در فرکانس‌های متوسط و بالا می‌گردد. با این وجود این کار تا حدودی باعث افزایش نوفه زمینه در فرکانس‌های پایین شده است. همچنین با افزایش ضخامت جاذب صوتی، عملکرد آکوستیکی تونل در فرکانس‌های میانی Hz 150-400 بهبود می‌یابد. قرار دادن فاصله هوایی در پشت مواد جاذب صوتی نیز منجر به بهبود اندک عملکرد آیروآکوستیکی تونل در فرکانس‌های کمتر از Hz 300 شده است. در نهایت نتایج نشان داد که حذف کامل مواد جاذب صوتی و جایگزینی دیواره‌های صلب تونل با پارچه عبور دهنده صدا منجر به کاهش قابل توجه نوفه زمینه تونل باد در تمام محدوده فرکانسی شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • [1] J. Mathew, “Design, fabrication, and characterization of an anechoic wind tunnel facility,” In 11th AIAA/CEAS aeroacoustics conference, p. 3052. 2005.
  • [2] B. Plogmann, “Background Noise Measurements in the Laminar Wind Tunnel,” Tech. rep., University of Stuttgart, Institute of Aerodynamics and Gas Dynamics, 2010.
  • [3] M.C. Remillieux, E.D. Crede, H.E. Camargo, R.A. Burdisso, W.J. Devenport, M. Rasnick, P. Van Seeters, A. Chou, “Calibration and demonstration of the new Virginia Tech anechoic wind tunnel,” 14th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (29th AIAA Aeroacoustics Conference), 2008.
  • [4] L.D. Santana, M. Carmo, F.M. Catalano, M.A. Medeiros, “The update of an aerodynamic wind-tunnel for aeroacoustics testing,” Journal of Aerospace Technology and Management, vol 6(2), pp. 111-118, 2014.
  • [5] P.F. Mish, “An experimental investigation of unsteady surface pressure on single and multiple airfoils,” phd thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University, 2003.
  • [6] J.V. Larssen, W.J. Devenport, “Acoustic properties of the Virginia tech stability wind tunnel,” Rept. VPI-AOE-263, AOE Dept., Virginia Tech., 1999.
  • [7] H. Carmargo, B. Smith, W. Devenport, R. Burdisso, “Evaluation and Calibration of a Prototype Acoustic Test Section for the Virginia Tech Stability Wind Tunnel,” Report VPI= OAE-294, Virginia Polytechnic Institute and State University, 2005.
  • [8] T. Ito, H. Ura, K. Nakakita, Y. Yokokawa, W. Ng, R. Burdisso, A. Iwasaki, T. Fujita, N. Ando, N. Shimada, “Aerodynamic/aeroacoustic testing in anechoic closed test sections of low-speed wind tunnels,” AIAA2010-3750, 2010.
  • [9] M. Szőke, W.J. Devenport, A. Borgoltz, W.N. Alexander, N. Hari, S.A. Glegg, A. Li, R. Vallabh, A.-F.M.J.A.J. Seyam, “Investigating the Aeroacoustic Properties of Porous Fabrics,” AIAA Journal, vol 60(6), pp. 3651-3660, 2022.
  • [10] Microphone Handbook - Brüel & Kjær, 1996
  • [11] V. Fleury, L. Coste, R. Davy, A. Mignosi, C. Cariou, J.M. Prosper, “Optimization of Microphone Array Wall Mountings in Closed-Section Wind Tunnels,” AIAA Journal, vol 50(11), pp. 2325-2335, 2012.
  • [12] A. Afshari, A.A. Dehghan, M. Farmani, “Experimental investigation of trailing edge noise by measuring unsteady surface pressures, Amirkabir Journal of Mechanical Engineering,” vol 51(6), pp. 61-70, 2017 (in Persian).
  • [13] A. Afshari, M. Azarpeyvand, A.A. Dehghan, M. Szőke, R. Maryami, “Trailing-edge flow manipulation using streamwise finlets,” Journal of Fluid Mechanics, vol 870, pp. 617-650, 2019.
  • [14] A. Afshari, A.A. Dehghan, M. Azarpeyvand, “Novel three-dimensional surface treatments for trailing-edge noise reduction,” AIAA Journal, vol 57(10), 4527-4535, 2019.
  • [15] S.W. Rienstra, A. Hirschberg, “An Introduction to Acoustics,” PhD thesis, Eindhoven University of Technology, 2013.
  • [16] T. Chong, P. Joseph, P. Davies, “Design and performance of an open jet wind tunnel for aero-acoustic measurement,” Applied acoustics, vol 70(4), pp. 605-614, 2009.
  • [17] A. Afshari, A.A. Dehghan, V. Kalantar, M. Farmani, “Experimental investigation of surface pressure spectra beneath turbulent boundary layer over a flat plate with microphone,” Modares Mechanical Engineering, vol 17(1), pp. 263-272 (in Persian).
  • [18] A. Movahedi, A. Sohankar, M. Dehghan Manshadi, “Experimental investigation of turbulent flow around a 3D square cylinder with wall effect,” Sharif journal of mechanical engineering, vol 3-30(1), pp. 65-77, 2013 (in Persian).
  • [19] A. Movahedi, A.A. Dehghan, M.D. Manshadi, “Experimental Investigation of aero acoustic noise generation process from a wall mounted square cylinder at incidence,” Modares Mechanical Engineering, vol 17(9), pp. 327-338, 2017 (in Persian).
  • [20]  J. Bendat, A. Piersol, “Random Data_ Analysis and Measurement Procedures,” JOHN WILEY & SONS, 2010.
نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی
دوره 25، شماره 2
مهر 1402
صفحه 101-113

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 شهریور 1401
  • تاریخ بازنگری: 20 فروردین 1402
  • تاریخ پذیرش: 08 مهر 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار