İki Boyutlu Cisimler Etrafında Akım Gürültüsünün İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, NACA 0012 foil yapısı etrafında akım gürültüsü sayısal yöntemler kullanılarak hesaplanmış, kanat hücum açısı ve kanat çıkış kenar yapısının akım gürültüsü üzerine olan etkileri iki boyutlu olarak incelenmiştir. Ayrıca dairesel silindir etrafında akım gürültüsü yöntem doğrulama aşamasında incelenmiştir. Cisim etrafındaki basınç değişimleri Navier Stokes denklemlerinin nümerik olarak çözülmesi ile elde edilmiş, denklemleri ayrıklaştırma yöntemi olarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği alanında yaygın olarak kullanılan Sonlu Hacimler Yöntemi (FVM) kullanılmıştır. Akustik kaynaklar Lighthill analojisinden türetilmiş olan Curle ve Proudman yöntemleri kullanılarak incelenmiş, uzak alan gürültüsü "Ffowcs Williams and Hawkings (FW-H)" denklemleri kullanılarak hesaplanmıştır.

Aerodynamic noise can be defined as a sound generated by aerodynamic forces induced by flows. Flow noise around two dimensional geometries used in aerospace, automotive, wind turbine and marine industries has become very popular research topic. Lots of theoretical and experimental methods have been developed for noise prediction in the last two decades. In this study, the flow around NACA 0012 foil has been computed by using numerical techniques. Effects of angle of attack and the trailing edge form on the flow noise have been investigated in two-dimensions by Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques. In finite volume computations a commercial software STAR CCM+ has been used. In order to validate this study, the flow noise around a circular cylinder has also been investigated. Far field noise was computed by using Ffowcs Williams and Hawkings (FW-H) equations. The analyses were done for different Reynolds numbers, different angle of attacks, in different mediums (water or air) and with different trailing edge forms (sharp, flat and circular trailing edges) in two-dimensional cases. The results have been compared with each other and the effects of Reynolds number and the trailing edge forms were investigatedwith different fluid types to obtain the noise spectral characteristics.