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Aeroacoustic computation of fluid-structure interaction problems with low Mach numbers

机译:低马赫数流体结构相互作用问题的空气声学计算

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摘要

This contribution deals with the acoustic simulation of aerodynamical noise generated by a flow over an airfoil or by flow in a flexible channel. Since the considered flow has low Mach number the hybrid approach of acoustic analogies can be applied here with benefits. The fluid-structure-acoustic interaction problem is generally described as a quite complicated problem comprising of three different physical fields - the vibration of the elastic body, the unsteady fluid flow and the acoustics together with mutual couplings. The fluid flow in time dependent domain is governed by the incompressible Navier-Stokes equations in arbitrary Langrangian-Eulerian formulation and the elastic structure is modelled by the means of linear elasticity theory. The Lighthill analogy and acoustic perturbation equation (APE) is considered to describe the sound propagation. The simulation of fluid-structure (FSI) interaction and acoustic field is implemented using the FEM in an in-house solver. The sound sources computed from FSI results are analyzed and within sound propagation simulation the perfectly matched layer technique is used. In the end the results of Lighthill and APE analogy are compared.
机译:该贡献涉及由翼型上的流动产生的空气动力学噪声的声学模拟或通过柔性通道中的流动。由于考虑的流量具有低马赫数,因此可以在此处应用声学类比的混合方法。流体结构 - 声学相互作用问题通常被描述为包括三种不同的物理领域的相当复杂的问题 - 弹性体的振动,不稳定的流体流动和声学与相互联轴器一起。时间依赖域中的流体流动由任意兰格兰德 - 欧拉配方中的不可压缩的Navier-Stokes方程管辖,并且通过线性弹性理论的装置建模弹性结构。认为灯塔类比和声学扰动方程(APE)被认为描述了声音传播。利用内部求解器的FEM实现了流体结构(FSI)相互作用和声场的模拟。分析了从FSI结果计算的声源,并在声音传播模拟中使用完美匹配的层技术。最后,比较了灯塔和APE类比的结果。

著录项

  • 作者

    Jan Valášek; Petr Sváček;

  • 作者单位
  • 年度 2018
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类

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