بررسی پدیده آیروآکوستیک اطراف پره توربین در حالت دوبعدی ناپایا

صدای حاصل از پره یکی از مهم ترین منابع تولید صوت در توربین محسوب می شود، صوتی که از طریق حرکت سیال مغشوش روی پره توربین و اندرکنش با محیط پیرامون حاصل می شود، باعث به وجود آمدن گردابه با اندازه های مختلف در جریان آشفته می گردد. این گردابه ها منابع اصلی تولید امواج صوتی (آکوستیکی) در محدودهی وسیع فرکانسی محسوب می شوند. در تحقیق حاضر، میدان آکوستیکی حاصل از پره های توربین به کمک روش ترکیبی شبیه سازی شده است. در این روش، میدان جریان روی پردها به کمک معادلات حاکم جریان حل شده و سپس حل آکوستیکی جریان با استفاده از مدل آکوستیکی فاکس ویلیام - هاوکنیگز، صورت می گیرد. اهداف این تحقیق، بررسی نحوه ی انتشار صوت در فاصله های مختلف از محور توربین، میزان انتشار آن در جهت تیغه و همچنین تاثیر ایجاد حفره روی پره توربین بر نتایج آکوستیک می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که عموما با افزایش فاصله مشاهده گر میزان سطح فشار صوت کاهش می یابد. از نتایج بدست آمده می توان این گونه استنتاج نمود که این کاهش سطح فشار صوت، ناشی از وجود گردابه های بزرگتر و با انرژی بیشتر در نزدیکی پره (سطح فشار صوت بیشتر) و وجود گردابه های کوچکتر در فاصله دورتر از پره (کاهش سطح فشار صوت) می باشد. همچنین ایجاد حفره در 0 / C25، نوسانات فشاری و صوتی بیشتری از دو حالت دیگر ( C0 / 5 و C0 / 75) ایجاد می کند که هر چقدر این حفره - ها به لبه فرار ایرفویل نزدیک می شوند، تولید صوت و نوسانات فشاری کاهش می یابد و در انتها نتیجه کلی شبیه سازی انجام شده در بررسی تاثیر ایجاد حفره روی پره توربین نشان داده شده است.

Keywords:

آکوستیک , پره توربین , جریان آشفته , روش ترکیبی , سطح فشار صوت