Caracterización del rendimiento aerodinámico y la respuesta acústica del chorro a través de un ducto convergente en condiciones de flujo sub sónico compresible

Abstract

Empleando un experimento numérico se caracteriza el rendimiento aerodinámico y la respuesta acústica del chorro a través de un ducto convergente a números Mach de 0.65, 0.75 y 0.85, para esto se resuelven las ecuaciones de flujo promediadas de Reynolds RANS usando el modelo de turbulencia Shear Stress Transport (k-ω). Los cálculos se hacen con una malla tridimensional de 900000 elementos. Se estudia el efecto del número Mach sobre el decaimiento del chorro, las fluctuaciones de presión y la temperatura. La respuesta acústica para cada uno de los casos simulados se evalúa en el campo lejano por medio de la solución de la ecuación de Ffowcs Williams-Hawkings. Las curvas del decaimiento de la velocidad axial promedio presentan un comportamiento similar al encontrado por otros autores y los valores de los niveles de presión sonora para la frecuencia y posiciones seleccionadas presentan la tendencia reportada por otros investigadores.

Abstract: Numerical test s were performed to characterize jet aerodynamic performance and acoustic response in a nozzle at Mach 0. 65 , 0 . 75 and 0 . 85 . These tests have been resolved with t he Reynolds Averaged flow equations RANS with a Shear Stress Transport (Ƙ - ω). Turbu lence model using a calculation made wit h a tridimensional grid comprised of 900 000 cells. The Mach number effect over the jet decay, the pressure fluctuations and temperature have all been studied and t he far - field acoustic resp onse for each simulated case has been evaluated with the Ffowcs Wi lliams - Hawkings models . The mean axial velocity decay curves present a similar behavior to those analyzed by others autho rs and the sound pressure level s for the selected frequencies and locations present the same trends reported by others researchers.