مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی منابع تولید صوت در جت برخوردی مافوق صوت دما بالا به صفحه تخت در مراحل اولیه تشکیل جت

نویسندگان
1 پژوهشگاه هوافضا(وزارت علوم تحقیقات و فناوری)
2 استاد تمام گروه مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی شریف
3 عضو هیئت علمی پژوهشگاه هوافضا
چکیده
در این مقاله صوت حاصل از جت برخوردی در لحظات اولیه تشکیل تا رسیدن به حالت شبه پایا به صورت تجربی بررسی شده است. همچنین پدیده‌ی رفت و بازگشت امواج صوتی حاصل از جت بین خروجی نازل و صفحه صلب که سبب تشکیل امواج صوتی با دامنه زیاد در فرکانس‌های مشخص می‌شود و حلقه بازگشتی نامیده می‌شود به طور ویژه مورد بررسی قرار گرفته است. در مطالعه حاضر با استفاده از تونل موج ضربه‌ای انعکاسی، دمای سکون جت تا 950 کلوین افزایش یافته و جت مافوق صوت با عدد ماخ جت برابر با 1.4 توسط نازل همگرا-واگرا تولید شده است. صوت حاصل از جت مافوق صوت به صورت آزاد (بدون صفحه برخوردی) با نتایج جت دما بالا در شرایط مشابه تولید شده با تجهیزات احتراقی پایا مقایسه شده و پس از صحت سنجی نتایج، سیگنال صوتی در جت برخوردی دما بالا مورد مطالعه تجربی قرار گرفته است. صوت حاصل از هریک از پدیده‌های گذرا در جت برخوردی جهت‌دار بوده و در زاویه مشخصی نسبت به نقطه برخورد، بیشترین نمود را دارند.. با استفاده از تبدیل موجک و رسم نمودارهای انرژی در حوزه زمان-فرکانس، مشاهده می‌شود که سیگنال ناشی از حلقه بازگشتی در طول زمان به صورت پیوسته و در یک فرکانس مشخص به وجود می‌آید. سیگنال صوتی ناشی از لایه برشی جت به صورت رویدادهای آکوستیکی در حوزه زمان مشاهده شده و انرژی آن‌ها در یک طیف فرکانسی گسترده شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Study of the Noise Sources from a Hot Supersonic Jet Impinging on a Flat Plate at Initial Stages of Jet Formation

نویسندگان English

Iman Bahman Jahromi 1
Kaveh Ghorbanian 2
Mohammad Ebrahimi 3
چکیده English

The far-field acoustic signature of this transient impinging jet is experimentally investigated in this study. Feedback loop mechanism which is an acoustic resonance mode generated by the reflection of jet shear layer noise from the impinging plate and affecting jet mixing shear layer, is also investigated. The stagnation temperature of jet is increased by means of a reflected type shock tube up to 950 (K). A convergent-divergent nozzle generates jet with Mach number of 1.4. The far-field mixing layer noise of this quasi-steady free jet is compared by the results of steady state generated ones. The acoustic signal of this transient jet is investigated when impinges to a normal plate. It is seen that every specific phenomenon has its most powerful acoustic signature at a distinct angle relative to the impingement point. The time-frequency investigations by the means of wavelet transform and related scalograms reveal that the sound wave generated by feedback loop mechanism is tonal and continuous in time compared to the acoustic signals of the jet shear layer that are seen as the intermittent acoustic events in the far-field acoustic scalograms.

کلیدواژه‌ها English

Aeroacoustic
Transient Impinging Jet
Shock Tube
Wavelet transform
Feedback Loop Mechanism