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Aeroacoustic computation of a fully-developed turbulent pipe flow at Reτ = 175 and M = 0.1 is conducted by LES/LPCE hybrid method. The generation and propagation of acoustic waves are computed by solving the linearized perturbed compressible equations (LPCE), with acoustic source DP(x,t)/Dt attained by the incompressible large eddy simulation (LES). The computed acoustic power spectral density is closely compared with the wall shear-stress dipole source of a turbulent channel flow at Reτ = 175. A constant decaying rate of the acoustic power spectrum, f -8/5 is found to be related to the turbulent bursts of the correlated longitudinal structures such as hairpin vortex and their merged structures (or hairpin packets). The power spectra of the streamwise velocity fluctuations across the turbulent boundary layer indicate that the most intensive noise at ω+ < 0.1 is produced in the buffer layer with fluctuations of the longitudinal structures (kzR < 1.5).
#Low-subsonic #turbulent pipe flow noise #computational aeroacoustics #turbulent bursts

목차

Abstract
1. Introduction
2. LES/LPCE Hybrid Formulation
3. Large Eddy Simulation of Turbulent Pipe Flow
4. Aeroacoustic Computation of Turbulent Pipe Flow
5. Conclusions
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
Craig, R., “Flight Deck Noise Reduction”, Boeing Commercial Airplanes Breakout Session, May 2004. Williams, J. E. F., “Surface Pressure Fluctuations Induced by Boundary Layer Flow at Finite Mach Number”, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 22, 1965, pp. 507-519. Arguillat, B., Ricot, D., Bailly, C. and Robert, G., “Measured Wavenumber: Frequency Spectrum Associated with Acoustic and Aerodynamic Wall Pressure Fluctuations”, Journal of Acoustical Society of America, Vol. 128, No. 4, 2010, pp. 1647-1655. Hu, Z. W., Morfey, C. L. and Sandham, N. D., “Sound Radiation in Turbulent Channel Flows”, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 475, 2003, pp. 269-302. Morfey, C. L., “Amplification of Aerodynamic Noise by Convected Flow Inhomogeneities”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 31, 1973, pp. 391-397.

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