SOLIDWORKS Flow Simulation Akustik Analiz

Son güncelleme: 22.08.2023

SOLIDWORKS Flow Simulation ile tasarımın başarısı için kritik olan akışkan davranışını, ısı transferini hesaplayabilirsiniz. Kullanıcılar tarafından akışkan davranışı incelenirken genellikle hız dağılımı ve basınç dağılımı incelenmekte ve basınç kayıpları minimize edilmeye çalışılmaktadır. Bunların yanında bir çok mühendis akış türbülansına bağlı olarak akıştan kaynaklı gürültünün ne olduğuyla ilgilenmektedir. Akustik analizler gerçekleştirerek gürültü seviyesini hesaplayabilirsiniz.

Akustik Güç Ve Akustik Güç Seviyesinin Hesaplanması

SOLIDWORKS Flow Simulation 2017 SP3 yeniliğinden itibaren izotropik türbülansın birim hacminden kaynaklanan akustik gücü hesaplayabilmektedir. SOLIDWORKS Flow Simulation katı parçalar tamamen sabittir akış etkisi ile titreşmezler titreşmedikleri için tamamen yalıtkan olarak davranırlar. Bunu açıklamak için örnek vermek gerekirse bir boru içerisinde türbülanslı akıştan kaynaklı gürültülü varken boru hiç titreşmediği için ortamdaki hava titreşimsiz ve gürültüsüzdür. Diğer bir bakış açısı ile araca çarpan hava ses oluştururken aracın içerisindeki yolcunun tamamen gürültüsüz bir ortamda seyahat eder çünkü araç tamamen yalıtkandır.

SOLIDWORKS Flow Simulation gürültü tahmini hesaplamasını yapmak için Proudman formülü kullanmaktadır. Proudman’ın formülü, belirli bir türbülans alanında birim hacim başına toplam akustik güce yerel katkının yaklaşık bir ölçüsünü verir. Bununla birlikte, sonuçlar yüksek Reynolds sayısı, düşük Mach sayısı, türbülansın izotropisi ve sıfır ortalama hareket gibi türevde yapılan varsayımlara dayanılarak hesaplanır. Sonuçlar değerlendirilirken tüm bu koşullar dikkate alınmalıdır.

Akustik güç formülü aşağıdaki gibidir. Birimi W/m3’tür.

Mt türbülanslı mach sayısı; ae değeri, Sarkar ve Hussaini’nin kalibrasyonuna göre 0,1’e eşit bir model sabiti; p değeri, ortamın yoğunluğu; e değeri, türbülanslı girdap dağılımı; k değeri türbülans kinetik enerjisi ve a0 değeri, ses hızıdır.

Akustik Güç Seviyesi  dB cinsinden akustik güç miktarını belirtmektedir. Lp burada Pref = 10^-12 W/m³, referans Pref= 10^-12 W/m^3 akustik güçtür.

Geniş bant gürültü kaynağı modeli, geçici çözümlemeler gerektirmez. Bununla birlikte, geniş bant gürültüsü özelliklerinin tahminiyle sınırlıdır ve herhangi bir ses performans verisi sağlamaz.

Flow Simulation İle Akustik Gücü İncelemek

Sonuçları Yorumlamak

Atmosferik koşullarda akustik güç seviyesi 0 ile 194 dB arasındadır. Bakış açısı sağlamak adına; normal bir konuşma yaklaşık 55 dB, bir motorlu testere 100 dB’de çalışır, jet motoru 150 dB seviyelerine çıkabilir.

Ortamdaki gürültünün önemini anlatan ve örnek yapılmış bir analiz projesini aşağıdaki videodan inceleyebilirsiniz. Daha detaylı bilgi için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Kaynak:

1. I. Proudman. The Generation of Noise by Isotropic Turbulence. Proc. Roy. Soc., A214:119, 1952.

2. G. M. Lilley. The radiated noise from isotropic turbulence revisited. NASA Contract Report 93-75, NASA Langley Research Center, Hampton, VA, 1993.

3. S. Sarkar ve M. Y. Hussaini. Computation of the sound generated by isotropic turbulence. NASA Contract Report 93-74, NASA Langley Research Center, Hampton, VA, 1993.