S'abonner

Computational analysis of exit conditions on the sound field of turbulent hot jets - 17/08/18

Doi : 10.1016/j.crme.2018.07.006 
Mehmet Onur Cetin a, , Seong Ryong Koh a, Matthias Meinke a, b, Wolfgang Schröder a, b
a Institute of Aerodynamics, RWTH Aachen University, Wüllnerstraße 5a, 52062 Aachen, Germany 
b Forschungszentrum Jülich, JARA – High-Performance Computing, 52425 Jülich, Germany 

Corresponding author.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Friday 17 August 2018
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

A hybrid computational fluid dynamics (CFD) and computational aeroacoustics (CAA) method is used to compute the acoustic field of turbulent hot jets at a Reynolds number   and a Mach number  . The flow field computations are performed by highly resolved large-eddy simulations (LES), from which sound source terms are extracted to compute the acoustic field by solving the acoustic perturbation equations (APE). Two jets are considered to analyze the impact of exit conditions on the resulting jet sound field. First, a jet emanating from a fully resolved non-generic nozzle is simulated by solving the discrete conservation equations. This computation of the jet flow is denoted free-exit-flow (FEF) formulation. For the second computation, the nozzle geometry is not included in the computational domain. Time averaged exit conditions, i.e. velocity and density profiles of the first formulation, plus a jet forcing in form of vortex rings are imposed at the inlet of the second jet configuration. This formulation is denoted imposed-exit-flow (IEF) formulation. The free-exit-flow case shows up to 50% higher turbulent kinetic energy than the imposed-exit-flow case in the jet near field, which drastically impacts noise generation. The FEF and IEF configurations reveal quite a different qualitative behavior of the sound spectra, especially in the sideline direction where the entropy source term dominates sound generation. This difference occurs since the noise sources generated by density and pressure fluctuations are not perfectly modeled by the vortex ring forcing method in the IEF solution. However, the total overall sound pressure level shows the same qualitative behavior for the FEF and IEF formulations. Towards the downstream direction, the sound spectra of the FEF and IEF solutions converge.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Large-eddy simulation, Acoustic perturbation equations, Jet aeroacoustics, Multi shear-layer flow


Plan


© 2018  Académie des sciences. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.