بررسی تاثیر پارامترهای نویز جت با استفاده از الگوریتم محاسبات بار آکوستیکی وارد بر پرتابه در حین صعود اولیه

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، ایران

چکیده

در این مقاله میدان جریان آکوستیکی جت خروجی پرتابه برای یک مدل نمونه مشخص بررسی شده است.در حین پرتاب یک پرتابه، سطوح فشار آکوستیکی شدیدی در اطراف آن به وجود می‌آید. از این رو شناسایی و تحلیل بارهای آکوستیکی جهت ملاحظات برای پرتابه‌ها حائز اهمیت می‌باشد. در این پژوهش، برای محاسبات سطوح فشار آکوستیکی و پیش‌بینی نویز در خروجی جت پرتابه، با استفاده از معادلات مطرح‌شده توسط روش الدرد و با بهره‌گیری از نرم‌افزار متلب تهیه الگوریتم و کد مناسب برای محاسبات بار آکوستیکی صورت گرفته است. برای مدل‌سازی هندسه و تحلیل پرتابه در پژوهش حاضر، یک نمونه پرتابه آزمایشگاهی که به صورت تجربی و از نظر آکوستیکی بررسی شده، به کار رفته است. پارامترهای مؤثر در بار آکوستیکی شناسایی شده و تأثیر آن‌ها روی میزان سطح فشار آکوستیکی پرتابه بررسی شده و نمودارهای سطح فشار صوتی در محدوده فرکانس معین و کانتورهای آن در میدان هندسی اطراف پرتابه به دست آمده است. از جمله این عوامل، شیب هدایت‌کننده جریان خروجی نازل و نسبت فاصله جت نازل از سکوی پرتاب به قطر نازل می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Canabal, F. & Frendi A (2006) Study of the Ignition Overpressure Suppression Technique by Water Addition. J. Spacecraft&Rockets, Vol. 43, No. 4, pp. 853-865.
[2] Robertson, J. E (1971) Prediction of In-flight Fluctuating Pressure Environments Including Protuberance Induced Flow (Report WR 71-10). Wyle Laboratories.
[3] Eldred, K. M (1971) Acoustic Loads Generated by the Propulsion System (NASA Technical Note SP-8072).
[4] Krothapalli, A., Venkatakrishnan, L., Lourenco, L., Greska, B., & Elavarasan, R (2003) Turbulence and Noise Suppression of a High-speed Jet by Water Injection. J. Fluid Mechanics, Vol. 491, pp. 131-159.
[5] Lighthill, M. J (1952) On Sound Generated Aerodynamically, I. General Theory. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical&Physical Sci, Vol. 211, pp. 564–587.
[6] Lighthill, M. J (1954) On Sound Generated Aerodynamically, II. Turbulence as a Source of Sound. Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Mathematical&Physical Sci, Vol. 222, pp. 1–32.
[7] Kandula, M. & Vu, B (2003) On the Scaling Laws for Jet Noise in Subsonic and Supersonic Flow. AIAA.
[8] Ffowcs Williams, J. E (1963) The Noise from Turbulence Convected at High Speed. Philosophical Transactions for the Royal Society of London, Series A, Mathematical&Physical Sci, Vol. 255, Issue 1061, pp. 469-503.
[9] Tam, C. K. W (1972) On the Noise of a Nearly Ideally Expanded Supersonic Jet. J.Fluid Mech, Vol. 51, Part 1, pp. 69-95.
[10] Goldstein, M.E. & B. Rosenbaum (1973) Effect of Anisotropic Turbulence on Aerodynamic Noise. JASA, Vol. 54, pp. 630-645.
[11] Proudman, I (1952) The Generation of Noise by Isotropic Turbulence. Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Mathematical&Physical Sci, Vol. 214, Issue 1116, pp. 119-132.
[12] Ffowcs Williams, J. & Hawkings, D (1969) Sound Generation by Turbulence and Surfaces in Arbitrary Motion. Philosophical Transactions of Royal Society of London, Series A, Mathematical&Physical Sci, Vol. 264, Issue 1151, pp. 321-342.
 [13] Wilby, J. F (2005) Liftoff Noise (Technical Memorandum 179-04).
[14] Plotkin, K. J. & Sutherland, L. C. (2007). Prediction of the Acoustics Environment Induced by the Launch of Ares I Vehicle (Report WR 07-27). Wyle Laboratories.
[15] Wiener, F. M (1947) Sound Diffraction by Rigid Spheres and Circular Cylinders. JASA, Vol. 19, Num. 3.
[16] Czyz, H. & Gudra T (1992) Force Due to Diffraction of Sound Wave on Small Diameter Cylindrical Particles. J. De Physique III, Vol. 2, pp. 741-744.
[17] N Karthikeyan1 and L Venkatakrishnan2 Experimental Aerodynamics Division, CSIR-National Aerospace Laboratories Bangalore – 560 2017, India.
[18] Boeing Company (1967) F-1 Engine. Saturn V News Reference, pp. 3-1 – 3-10.
[19] Kinsler, L. E. & Frey A. R (1962) Fundamentals of Acoustics (Second Edition). John Wiley & Sons, New York, NY.