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层流中气动声场的直接计算:壁温对钝体周围辐射声影响的求解器开发和评估。 (英语) 兹比尔1519.76307

小结:这项工作展示了直接计算几种层流配置产生的声场的结果。专门为可压缩质量、动量和能量方程开发的求解器,名为caafoam泡沫,显示。时间积分采用低存储高阶Runge-Kutta格式,空间离散采用非结构化同位有限体积法。为了避免远场边界处的虚假数值反射,采用了海绵层型非反射边界处理。这些技术经过选择和测试,以确定它们是否能够解决广泛的物理现象,尤其是气动声学问题。通过计算有关远场气动声音的几个基准,验证了的可靠性、效率和鲁棒性。在证明了caafoam泡沫分析了壁面温度条件对钝体层流产生的气动声的影响。

MSC公司:

2005年第76季度 水力和气动声学
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Lele,S.K。;Joseph,J.,气动声学的第二个黄金时代?,Philos Trans R SocLondon A,3722022(2014)
[2] Tim Colonius,T。;Lele,S.,《计算气动声学:发声非线性问题的进展》,Prog Aerosp Sci,40,6,345-416(2004)
[3] Tam,C.,《计算气动声学:计算挑战和应用概述》,《国际计算流体动力学杂志》,18,6,547-567(2004)·Zbl 1065.76180号
[4] 莫里斯,P。;龙,L。;Scheidegger,T。;Bolurian,S.,超音速喷气噪声的模拟,《国际声学杂志》,1,1,17-41(2002)
[5] Lorteau,M。;克莱罗,F。;Vuillot,F.,通过验证的LES解决方案分析热亚音速射流中的噪声辐射机制,《物理流体》,27,17(2015)
[6] 弗兰克·H。;Munz,C.,侧视镜上声反馈现象的直接气动声学模拟,J Sound Vib,371,132-149(2016)
[7] Cockburn,B。;卡尼亚达基斯,G。;Shu,C.,《间断Galerkin方法——理论、计算和应用》(2000),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin
[8] Lecordier,J。;哈马,L。;Paranthoen,P.,《低雷诺数下加热圆柱体后漩涡脱落的控制》,实验流体,10,4,224-229(1991)
[9] Lecordier,J.-C.(莱科迪尔,J.-C)。;布朗,L。;Le Masson,S。;杜穆切尔,F。;Paranthoen,P.,《低雷诺数下通过热效应控制涡旋脱落》,《实验热流体科学》,21,4,227-237(2000)
[10] 以色列,M。;Orszag,S.,辐射边界条件的近似,计算物理杂志,41,115-135(1981)·Zbl 0469.65082号
[11] Bodony,D.,《计算流体力学海绵区分析》,《计算物理杂志》,212681-702(2006)·Zbl 1161.76539号
[12] 池田,T。;Takashi Atobe,T。;Takagi,S.,低雷诺数下二维机翼尾缘噪声产生的直接模拟,J Sound Vib,331,3,556-574(2012)
[13] Mani,A.,作为非反射边界处理的数值海绵层的分析与优化,《计算物理杂志》,231,2704-716(2012)·Zbl 1391.76675号
[14] 克雷斯,G。;克兰克,B。;Efraimsson,G.,《波传播模拟中作为缓冲区的拉伸网格分析》,应用数值数学,107,1-17(2016)·Zbl 1382.65247号
[15] 库加诺夫,A。;Noelle,S。;Petrova,G.,双曲守恒律和Hamilton-Jacobi方程的半离散中心迎风格式,SIAM科学计算杂志,23,707-740(2001)·Zbl 0998.65091号
[16] Greenshields,C。;韦勒,H。;Gasparini,L。;Reese,J.,《高速粘性流在同位置多面体有限体积框架中实现半离散、非交错中心格式》,《国际J数值方法流体》,63,1,1-21(2010)·Zbl 1425.76163号
[17] Pirozzoli,S.,分裂对流导数算子的广义保守近似,《计算物理杂志》,229,19,7180-7190(2010)·Zbl 1426.76485号
[18] Ducros,F。;费朗,V。;Nicoud,F。;韦伯,C。;Darracq,D。;Gacherieu,C.,冲击/湍流相互作用的大涡模拟,《计算物理杂志》,152,2517-549(1999)·Zbl 0955.76045号
[19] Pirozzoli,S.,《高速流动的数值方法》,《流体力学年鉴》,第43期,第163-194页(2011年)·Zbl 1299.76103号
[20] 莫德斯蒂,D。;Pirozzoli,S.,非结构化网格上湍流可压缩流动的低耗散解算器,OpenFOAM实现,计算流体,152,14-23(2017)·Zbl 1390.76492号
[21] Liou,M.S.,《AUSM的续集,第二部分:所有速度下的AUSM+-up》,《计算物理杂志》,214137-170(2006)·Zbl 1137.76344号
[22] Ferziger,J。;Peric,M.,流体动力学计算方法(1999),施普林格·Zbl 0869.76003号
[23] Williamson,J.,低存储Runge-Kutta方案,计算物理杂志,35,1,48-56(1980)·Zbl 0425.65038号
[24] 肯尼迪,C。;木匠,M。;Lewis,R.,可压缩Navier-Stokes方程的低存储显式Runge-Kutta格式,应用数值数学,35,3,177-219(2000)·Zbl 0986.76060号
[25] 木匠,M。;Kennedy,C.,《带误差控制的三阶2N存储Runge-Kutta方案》,《技术备忘录》,109111(1994),NASA
[26] 韦勒,H。;Tabor,G。;贾萨克,H。;Fureby,C.,使用面向对象技术的计算连续体力学张量方法,计算物理,12,6,620-631(1998)
[27] Vuorinen,V。;Keskinen,J.-P。;杜维格,C。;Boersma,B.,关于使用OpenFOAM实现时间相关流的低耗散Runge-Kutta投影方法,计算流体,93,153-163(2014)·Zbl 1391.76006号
[28] OpenCFD Ltd.。OpenFOAM程序员指南。2016年,Www.openfoam.com。
[29] Axtmann,G。;Rist,U.,《OpenFOAM在HPC系统上具有大涡模拟和DNS的可扩展性》,科学与工程中的高性能计算,德国(2016)
[30] 当前OpenFOAM在大规模并行集群上的可伸缩性瓶颈。2011年,PRACE白皮书,可在www.PRACE-rieu上查阅。
[31] D’Alessandro,V。;Montelpare,S。;Ricci,R.,《使用OpenFOAM对位于(operatorname{Re}=3900)的圆柱体上方流动的分离涡模拟》,计算流体,136,152-156(2016)·Zbl 1390.76418号
[32] www.prace-rieu。欧洲高级计算伙伴关系。
[33] Muller,B.,风成色调的高阶数值模拟,计算流体,37,450-462(2008)·Zbl 1237.76106号
[34] 井上,O。;Hatakeyama,N.,均匀流中二维圆柱的发声,流体力学杂志,471285-314(2002)·Zbl 1026.76045号
[35] Dumbser,M.,可压缩Navier-Stokes方程非结构化网格上的任意高阶PNPM格式,计算流体,39,1,60-76(2010)·Zbl 1242.76161号
[36] 甘塔,N。;马哈托,B。;Bhumkar,Y.,《使用直接模拟方法分析绕圆柱旋转振荡的气流产生的声音》,《物理流体》,31,2(2019)
[37] 甘塔,N。;马哈托,B。;Bhumkar,Y.,非同步区域中流过旋转振荡圆柱体的声波调制,Phys Fluids,31,9(2019)
[38] 马·R。;刘,Z。;张,G。;杜兰,C.J。;Moreau,D.J.,《使用强迫振动控制圆柱上的风成音调》,Aerosp Sci-Technol,94,105370(2019)
[39] Kang,S.,《串联和并排两个圆柱上的流动特征》,《物理流体》,15(2003)·Zbl 1186.76270号
[40] 井上,O。;西岩上。;Hatakeyama,N.,《并排流过两个方形圆柱体的气流辐射出的风成音调》,《物理流体》,18(2006)
[41] Blake,W.,《流体诱发声音和振动的力学》(1986),学术:纽约学术·Zbl 0653.76001号
[42] 井上,O。;莫里,M。;Hatakeyama,N.,《串连流过两个方形圆柱体的气流辐射出的风成音调》,《物理流体》,18,4(2006)
[43] Blake,W.,《流致声音和振动力学》(2017),爱思唯尔:爱思唯尔纽约
[44] Kim,J。;北卡罗来纳州科拉特卡。;Rusak,Z.,通过表面温度和传热提高小型翼型空气动力学效率,AIAA J,412105-2112(2012)
[45] 北卡罗来纳州贝卡。;塞勒姆,M。;Chpoun,A.,使用各种湍流模型对小尺度翼型周围的传热进行数值研究,数值传热A部分,56,946-969(2009)
[46] F.D.欣兹。;Alighanbari,H。;Breitsamter,C.,低雷诺数下热传递对俯冲和俯仰NACA0012翼型气动性能的影响,J Fluids Struct,37,88-99(2013)
[47] 威廉姆森,C.H.K,《圆柱尾迹中的旋涡动力学》,《流体力学年鉴》,第28期,第477-539页(1996年)
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