شبیه سازی عددی میدان صوتی ناشی از تخلیه جت در جریان عرضی با استفاده از روی کرد شبیه سازی گردابه های بزرگ

مسئله تخلیه جت در جریان عرضی، یکی از مسائل پرکاربردی است که همواره در تحقیقات مختلف علمی و مهندسی مورد تحلیل و مطالعه قرار گرفته است. شناسایی سازوکار تولید صدا توسط این جریان مسئله مهمی است که کم تر مورد توجه قرار گرفته است. لذا در این تحقیق، میدان جریان و میدان صوتی حاصل از تزریق یک جت در جریان عرضی به صورت دو بعدی با استفاده از روی کرد شبیه سازی گردابه های بزرگ و الگوی زیرشبکه ای اسماگورینسکی شبیه سازی شده اند. مسئله در سه نسبت سرعت مختلف، در عدد رینولدز جت ثابت مورد بررسی قرار گرفته است. برای گسسته سازی مشتق های مکانی از روش فشرده مرتبه شش و برای انتگرال گیری زمانی از روش رونگ - کوتای مرتبه چهار استفاده شده است. به منظور اطمینان از صحت عملکرد کد عددی تدوین شده، مسائل مختلف و متنوعی با استفاده از آن شبیه سازی و نتایج حاصل با نتایج عددی و تجربی موجود مقایسه شده است. با استفاده از تبدیل فوریه تاریخچه فشار، بسامد های اصلی حاکم بر میدان صوتی در نقاط مختلفی در بالادست و پائین دست جت تعیین و بررسی شده اند. مشاهده شد که میدان صوتی این جریان تک مدی نبوده و چند مدی است. علاوه بر این، مدهای مختلف در بازه های زمانی مختلف فعال و غیرفعال می شوند. هم چنین، با تغییر نسبت سرعت جت به جریان عرضی، ساز و کار تولید امواج صوتی و اندازه بسامدهای بی بعد حاکم بر میدان صوتی تغییر می کنند.