مطالعه آیروآکوستیکی پروانه محوری موتور تراکتور با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

ماشین های کشاورزی

مقاله 11، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 20، 1399، صفحه 255-264   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v10i2.74963

نویسندگان

بهروز صبر علیلو¹؛ آرش محبی^{* 1}؛ عیوض اکبریان²؛ عادل رضوانی وند فنائی¹

¹گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

²گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

پیش‌بینی صدای تولید شده از جریان سیال علی‌رغم دشوار بودن، می‌تواند با کمک تکنیک‌های عددی مدرن و دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی گردد. تحقیق حاضر به بررسی شبیه‌سازی آیروآکوستیکی پروانه موتور تراکتور با استفاده از مدل تعیین نویز جریان نویز پهن باند می‌پردازد. نویز در ادوات کشاورزی از آن جهت که هم با آسایش انسان و هم حیوانات ارتباط دارد، حائز اهمیت ویژه‌ای است. پیش‌بینی نویز با توجه شرایط حالت پایا با استفاده از مدل نویز پهن باند بر روی پروانه‌ی 6 پره موتور تراکتور ITM399 ساخت شرکت موتورسازان تراکتورسازی تبریز صورت پذیرفت. طبق نتایج بیشتر مقدار نویز در نوک پره­ها تحت تاثیر سرعت و فشار دینامیکی بالا در این ناحیه شکل گرفت. هم‌چنین تطابق خوبی بین داده‌های عددی و تجربی به‌دست آمد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که مدل نویز پهن باند پیش‌بینی مناسبی از شرایط عملکردی سر و صدای پروانه را دارا می‌باشد و منابع ایجاد سر و صدا را می‌تواند به‌خوبی شناسایی نماید.

کلیدواژه‌ها

آلودگی صوتی؛ پروانه رادیاتور؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ نویز پهن باند

مراجع

1. ANSYS Fluent Theory Guide, ANSYS, Inc., 275 Technology Drive Canonsburg, PA 15317, November 2013

2. de Jong, A., and J., Golliard. 2013. Towards a universal scaling for broadband turbulent noise in internal flow devices. In ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (pp.V014T15A019-V014T15A019). American Society of Mechanical Engineers.

3. De Villiers, E. 2007. The potential of large eddy simulation for the modelling of wall bounded flows (Doctoral dissertation, University of London).

4. Fedala, D., S. Kouidri, F. Bakir, and R. Rey. 2007. Modelling of broadband noise radiated by an airfoil-application to an axial fan. International Journal of Vehicle Noise and Vibration 3: 106-117.

5. Horvath, C., and J. Vad. 2009. Broadband noise source model acoustical investigation on unskewed and skewed axial flow fan rotor cascades. In Proc. Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF’09), Budapest, Hungary, 682-689.

6. Hubbard, H. H. 1991. Aeroacoustics of flight vehicles: Theory and practice. volume 1. noise sources (No. NASA-L-16926-VOL-1). National Aeronautics And Space Admin Langley Research Center Hampton Va.

7. Majander, P., and T. Siikonen. 2002. Evaluation of Smagorinsky‐based subgrid‐scale models in a finite‐volume computation. International Journal for Numerical Methods in Fluids 40: 735-774.

8. Nadi, F., S. A. Mehdizadeh, and U. N. Zonuz. 2017. Comparing between predicted output temperature of flat-plate solar collector and experimental results: computational fluid dynamics and artificial neural network. Journal of Agricultural Machinery 7 (1): 298-311. (In Farsi).

9. Rezvanivandefanayi, A., and A. Nikbakht. 2015. A CFD Study of the Effects of Feed Diameter on the Pressure Drop in Acyclone Separator, International Journal of Food Engineering 11: 71-77.

10. Roshko, A. 1961. Experiments on the flow past a circular cylinder at very high Reynolds number. Journal of Fluid Mechanics 10: 345-356.

11. Smagorinsky, J. 1963. General circulation experiments with the primitive equations: I. The basic experiment. Monthly Weather Review 91: 99-164.

12. Wang, Y. P., J. Chen, H. C. Lee, and K. M. Li. 2012. Accurate simulations of surface pressure fluctuations and flow-induced noise near bluff body at low mach numbers. In The Seventh International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics and Applications (BBAA7).