Аэроакустическая аналогия
Акустические аналогии применяются в основном в числовой аэроакустике для сведения источников аэроакустического звука к простым типам излучателей. Поэтому их часто также называют аэроакустическими аналогами . [1] [2] [3] [4]
В общем, аэроакустические аналогии выводятся из уравнений Навье – Стокса для сжимаемой среды (NSE). Сжимаемые уравнения НУШ преобразуются в различные формы неоднородного акустической волны . В этих уравнениях термины источника описывают акустические источники. Они состоят из колебаний давления и скорости, а также тензора напряжений и силовых составляющих.
Аппроксимации вводятся для того, чтобы сделать исходные условия независимыми от акустических переменных . Таким образом выводятся линеаризованные уравнения, описывающие распространение акустических волн в однородной покоящейся среде. Последний возбуждается акустическими источниками, которые определяются из турбулентных флуктуаций. Поскольку аэроакустика описывается уравнениями классической акустики, методы называются аэроакустическими аналогиями.
Типы
[ редактировать ]Аналогия Лайтхилла рассматривает свободный поток, например, в струе двигателя. Нестационарные колебания потока представляют собой распределение квадрупольных источников в одном объеме.
Аналогия Керла является формальным решением аналогии Лайтхилла, которая учитывает твердые поверхности.
справедлива для Аналогия Фоукса-Уильямса-Хокингса аэроакустических источников, движущихся относительно твердой поверхности, как это имеет место во многих технических приложениях, например, в автомобильной промышленности или в авиаперелетах. В расчете используются квадрупольные , дипольные и монопольные члены.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лайтхилл, MJ (1952). «О звуке, генерируемом аэродинамически. I. Общая теория». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 211 (1107): 564–587. Бибкод : 1952RSPSA.211..564L . дои : 10.1098/rspa.1952.0060 . S2CID 124316233 .
- ^ Лайтхилл, MJ (1954). «О звуке, генерируемом аэродинамически. II. Турбулентность как источник звука». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 222 (1148): 1–32. Бибкод : 1954RSPSA.222....1L . дои : 10.1098/rspa.1954.0049 . S2CID 123268161 .
- ^ Уильямс, ДЖЕФ ; Хокингс, Д.Л. (1969). «Генерация звука турбулентностью и поверхностями в произвольном движении». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 264 (1151): 321. Бибкод : 1969RSPTA.264..321W . дои : 10.1098/rsta.1969.0031 . S2CID 19155680 .
- ^ Керл, Н. (1955). «Влияние твердых границ на аэродинамический звук». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 231 (1187): 505–510. Бибкод : 1955RSPSA.231..505C . дои : 10.1098/rspa.1955.0191 . S2CID 122946419 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Блюмрих Р.: Методы расчета аэроакустики транспортных средств . Материалы конференции ATZ/MTZ Acoustics 2006, Штутгарт, 17–18 мая 2006 г.
- Вклад Технического университета Дрездена в моделирование источников потока звука с элементарными излучателями.
- Вклад Дрезденского технического университета в историю аэроакустики.