ضجيج المراوح والدوّارات: مصدران مختلفان

ضجيجُ المراوح والمراوح الدافعة والدوّارات ليس ظاهرة واحدة؛ بل تعمل آليتان على الأقل معًا، والخلطُ بينهما يؤدي إلى التدخل في الموضع الخطأ.

الضجيج النغمي

ذرى حادة عند تردد مرور الريش وتوافقياته. ومصدرُه تعرّضُ توزيعِ الضغط على الريشة لراصدٍ تعرّضًا دوريًا. والجريانُ الداخل غير المنتظم يقوّيه: إذ تُحمَّل الريشة تحميلًا مختلفًا في كل دورة.

وسبل تقليله:

• تقويم الجريان الداخل. فالكوع أو العائق قبل المروحة أشيعُ أسباب المركّبة النغمية. انظر ملاحظة الجريان الثانوي.
• زيادة المسافة بين الدوّار والعضو الثابت.
• اختيار عددَي الريش والريش الموجِّهة بلا قاسم مشترك — وإلا تراكبت التفاعلات في الطور نفسه.
• ميلُ الريش لتوزيع المرور على الزمن.

الضجيج عريض النطاق

مركّبة موزّعة على محور التردد بلا ذرى. ومصدرها الاضطراب: تذبذبُ الجريان الوارد، والطبقةُ الحدية على الريشة، والدواماتُ المنفصلة عند الحافة الخلفية.

وسبل تقليله خفضُ سرعة طرف الريشة (وهو الأنجع لكنه يخفض القدرة أيضًا)، وتسنينُ الحافة الخلفية، وتقليلُ خلوص الطرف. ودوامةُ الخلوص مصدر مشترك للضجيج ولخسارة الكفاءة معًا.

النمذجة

يمكن حساب المركّبة النغمية من تذبذب الضغط العابر على الريشة، المستخرَج من حلٍّ بشبكة منزلقة. انظر ملاحظة الآلات الدوارة.

أما المركّبة عريضة النطاق فتستلزم حلّ الاضطراب نفسه؛ وRANS لا تستطيع إنتاجها. انظر ملاحظة RANS/DES/LES.

وفي الممارسة لا تستهدف معظمُ الدراسات الصناعية مستوى صوت مطلقًا؛ بل تجد المصادر وتحسّن بالمقارنة. انظر ملاحظة ضجيج المجاري.

المراجع

1. Spalart, P. R., Jou, W.-H., Strelets, M. & Allmaras, S. R. (1997). Comments on the feasibility of LES for wings, and on a hybrid RANS/LES approach. In Advances in DNS/LES, Greyden Press, Columbus, OH.
2. International Towing Tank Conference. ITTC Recommended Procedures and Guidelines 7.5-03-02-03: Practical Guidelines for Ship CFD Applications. ITTC.