29 research outputs found
Assessment of Higher-Order RANS Closures in a Decelerated Planar Wall-Bounded Turbulent Flow
A reference DNS database is presented, which includes third- and fourth-order moment budgets for unstrained and strained planar channel flow. Existing RANS closure models for third- and fourth-order terms are surveyed, and new model ideas are introduced. The various models are then compared with the DNS data term by term using a priori testing of the higher-order budgets of turbulence transport, velocity-pressure-gradient, and dissipation for both the unstrained and strained databases. Generally, the models for the velocity-pressure-gradient terms are most in need of improvement
Использование выступающих элементов для уменьшения взаимной связи вибраторных излучателей антенной решетки
The research of the possibilities of reducing the mutual coupling between the periodic antenna array dipole radiators by introducing additional protruding elements into the antenna aperture was carried out. Three dipole radiators are considered: straight dipole, bent dipole and angled dipole. Each radiator was studied as part of an antenna array fragment of eleven elements arranged with a distance d = 0.54λ, where λ is the wavelength in free space for the middle frequency of the operating band f0. Protruding elements in the form of coaxial metal cylinders and dielectric bushings are placed between the dipole radiators. The inner diameter of the dielectric bushing is equal to the diameter of the metal cylinder. Teflon is used as the bushing material. All radiators are loaded on feed lines with a wave impedance of 50 ohms. Only the central radiator is feeding. In the process of research, the values of the mutual coupling coefficients of the central radiator and the radiators closest to it are calculated. In addition, the reflection coefficient at the input of the central radiator is calculated. For each of the three types of radiator, three options for additional protruding elements are considered: a dielectric bushing, a metal cylinder, and a combination of a metal cylinder with a dielectric bushing. In the process of optimizing the radiators, the geometric dimensions of the dipoles and additional protruding elements were changed. An important criterion was to obtain the greatest possible reduction in the radiators mutual coupling in the operating frequency band with a bandwidth of 6.5% with a reflection coefficient not higher than -15 dB.The use of only dielectric bushings in the antenna array practically does not change the mutual coupling for all types of radiators. The introduction of metal cylinders and combined elements leads to a much greater reduction of the mutual coupling. In the antenna array of straight dipoles, the use of these two types of protruding elements is equally effective. In the antenna array of bent dipoles and angled dipoles, the combined protruding elements give the maximum effect.Studies have shown that the installation of metal cylinders in the antenna array of straight dipoles makes it possible to reduce the mutual coupling coefficients by at least 1.4 dB at the middle frequency of the operating band and 0.8 dB in a frequency band with a width of 6.5%. The use of combined protruding elements in the antenna array of bent dipoles reduces the mutual coupling coefficients by 2.9 dB at the middle frequency and 1.8 dB in the frequency band 6.5% wide, and in the antenna array of angled dipoles – by 3.9 dB and 2.8 dB, respectively.Проведено исследование возможностей снижения взаимной связи между вибраторными излучателями периодической антенной решетки за счет введения в раскрыв антенны дополнительных выступающих элементов. Рассмотрены три вибраторных излучателя: с прямыми плечами, с ломаными плечами и с наклонными плечами. Каждый излучатель исследован в составе фрагмента антенной решетки из одиннадцати элементов, расположенных с шагом d = 0,54λ, где λ – длина волны в свободном пространстве для средней частоты рабочего диапазона f0. Между излучателями размещаются выступающие элементы в виде металлических цилиндров и соосных с ними диэлектрических втулок. Внутренний диаметр диэлектрической втулки равен диаметру металлического цилиндра. В качестве материала втулок применен фторопласт. Все излучатели нагружены на питающие линии с волновым сопротивлением 50 Ом, при этом запитывается только центральный излучатель. В процессе исследования вычисляются значения коэффициентов взаимной связи центрального излучателя и ближайших к нему излучателей. Кроме того, проводится расчет коэффициента отражения на входе центрального излучателя. Для каждого из трех типов излучателя рассмотрены три варианта дополнительных выступающих элементов: диэлектрическая втулка, металлический цилиндр и комбинация металлического цилиндра с диэлектрической втулкой. В процессе оптимизации излучателей изменялись геометрические размеры вибраторов и дополнительных выступающих элементов. Важным критерием было получение возможно большего ослабления взаимной связи излучателей в рабочей полосе частот шириной 6,5% при коэффициенте отражения не выше -15 дБ.Использование в антенной решетке только диэлектрических втулок практически не изменяет взаимную связь при всех типах излучателей. Введение металлических цилиндров и комбинированных элементов приводит к значительно большему ослаблению взаимной связи. При этом в антенной решетке вибраторов с прямыми плечами использование этих двух типов выступающих элементов одинаково эффективно. В антенной решетке излучателей с ломаными и наклонными плечами максимальный эффект дают комбинированные выступающие элементы.Исследования показали, что установка металлических цилиндров в антенную решетку вибраторных излучателей с прямыми плечами позволяет снизить коэффициенты взаимной связи не менее чем на 1,4 дБ на средней частоте рабочего диапазона и 0,8 дБ в полосе частот шириной 6,5%. Применение комбинированных выступающих элементов в антенной решетке вибраторных излучателей с ломаными плечами снижает коэффициенты взаимной связи на 2,9 дБ на средней частоте и 1,8 дБ в полосе частот шириной 6,5%, а в антенной решетке вибраторных излучателей с наклонными плечами – на 3,9 дБ и 2,8 дБ соответственно
Three-parameter model of turbulence for the atmospheric boundary layer over an urbanized surface
The wind-field structure in a stably stratified atmospheric boundary layer over a rough surface
Staggered-mesh computation for aerodynamic sound
For the numerical solution of the linearized Euler equations, an optimized computational scheme is considered. It is based on fully staggered (in space and time) regular meshes and on a simple mirroring procedure at the stepwise solid walls. There is no need to define ghost points into the solid ohjects that reflect the sound waves. Test results demonstrate the accuracy of the method that may be used for aeroacoustic problems with complex geometries