دراسة آلية تقليل الضوضاء لالهياكل البيونية الدائرية على شفرات مروحة التدفق المحوري عالية معدل تدفق الهواء

بينما تقلل الهياكل البيونية المسننة والموجية بشكل فعال من الضوضاء الديناميكية الهوائية على الأجنحة الثابتة، فإن فعاليتها على المراوح الدوارة تكون محدودة في كثير من الأحيان. مستلهمًا من الهياكل البارزة لأجنحة اليعسوب والأقواس الدائرية اللطيفة لأسماك مانتا، يقترح هذا البحث هيكل قوسي دائري بيوني جديد لكبح الضوضاء الهوائية في مراوح التدفق المحوري. تم التحقق من محاكاة الأعداد الرقمية مع البيانات التجريبية من مروحة قياسية، مع عرض انحراف مستوى ضغط الصوت (SPL) ضمن 3 ديسيبل عند تردد مرور الشفرة الأول (BPF)، مما يؤكد دقة الحساب. تشير النتائج إلى أن التصميم البيوني يقلل من إجمالي SPL بحوالي 2.5 ديسيبل. ومن الملحوظ أنه في نطاق التردد الحساس للبشر من 1000-3000 هرتز، تصل تقليل الضوضاء إلى 6.6 ديسيبل عند نقطة المراقبة upstream. يكشف تحليل ضغط الجذري المتوسط (RMS) والضغوط المتذبذبة وتحويلات فورييه أن الهيكل البيوني يقلل بشكل كبير من شدة مصدر الضوضاء عند طرف الشفرة. كما أن هذا التصميم يقلل بشكل فعال من الاضطرابات في الضغط عند أول BPF ويقلل من منطقة الاضطراب عالي الشدة في طبقة الحدود مقارنة بالنموذج الأولي.