1404/03/16
حمیدرضا کاویانی

حمیدرضا کاویانی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
تحلیل محاسباتی اثر شدت فرسایش لبه حمله ایرفویل بر صوت آیرودینامیکی
نوع پژوهش
مقاله چاپ شده
کلیدواژه‌ها
آیروآکوستیک، لبه حمله ایرفویل، آسیب، فرسودگی، LES
سال 1404
مجله صوت و ارتعاش
شناسه DOI
پژوهشگران حمیدرضا کاویانی

چکیده

فرسایش لبه حمله ایرفویل‌ها یکی از چالش‌های مهم در صنایع هوافضا و انرژی بادی است که به طور قابل توجهی بر عملکرد آیرودینامیکی و آلودگی صوتی تأثیر می‌گذارد. این پژوهش به بررسی تأثیر شدت فرسایش لبه حمله بر عملکرد و صوت مقاطع پره پرداخته است. برای این منظور از روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ برای مدل‌سازی جریان آشفته و از معادلات تشابه آکوستیکی فاکس-ویلیامز و هاوکینز برای محاسبه نویز آکوستیکی استفاده شده است. ابتدا روش‌های محاسباتی با داده‌های تجربی اعتبارسنجی شدند و سپس الگوهای فرسایش واقعی بر روی مقطع پره سه‌بعدی اعمال گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که فرسایش لبه حمله منجر به تغییرات قابل توجهی در ساختار جریان، افزایش قدرت گردابه‌ها و تأخیر در جدایش لایه مرزی می‌شود. با افزایش شدت فرسایش، افت نیروی برآ تا ۵ درصد و افزایش نیروی پسا تا ۱۰ درصد مشاهده می‌شود. همچنین، فرسایش لبه حمله باعث افزایش سطح فشار صوت در محدوده فرکانس‌های پایین می‌شود، به طوری که در حالت فرسودگی شدید، افزایش نویز آکوستیکی به 18/12 دسی‌بل در فاصله 2/19 متری رسیده است. این افزایش نویز عمدتاً ناشی از تقویت گردابه‌های بزرگ و کاهش میرایی صوت در فرکانس‌های پایین است. این مطالعه نه تنها مکانیسم‌های فیزیکی مرتبط با فرسایش لبه حمله را روشن می‌کند، بلکه راه‌حل‌هایی برای تشخیص سریع‌تر آسیب و کاهش اثرات نامطلوب آن بر عملکرد آیرودینامیکی و آلودگی صوتی ارائه می‌دهد.