When sound waves propagate in a duct in the presence of turbulent flow, tur- bulent mixing can cause extra attenuation of the sound waves in addition to that caused by the viscothermal eects. Experiments show that compared to the vis- cothermal eects, turbulent absorption becomes the dominant contribution to the sound attenuation at suciently low frequencies. The mechanism of this turbulent absorption is attributed to the turbulent stress and the turbulent heat transfer act- ing on the coherent perturbations (including to sound waves) near the duct wall, i.e. sound-turbulence interaction.

The purpose of the current investigation is to understand the mechanism of the sound-turbulence interaction in low-Mach-number internal flows by means of theoretical modeling and numerical simulation. The turbulence absorption can be modeled through perturbation turbulent Reynolds stresses and perturbation turbu- lent heat flux in the linearized perturbation equations. In this thesis, the linearized perturbation equations are reviewed, and dierent models for the turbulent absorp- tion of the sound waves are investigated. In addition, a new non-equilibrium model for the perturbation turbulent Reynolds stress is proposed. The proposed model is validated by comparing the computed perturbation fields with experimental data from turbulent pipe flow measurements, and large eddy simulations (LES) of turbu- lent channel flow. Good agreements are observed.

Besides the theoretical modeling, LES is also carried out as a numerical investi- gation of the sound-turbulence interaction. Some preliminary results from the LES are presented. 

Vid ljudutbredning i kanaler med turbulent flöde kan diusion som orsakas av turbulens ge extra dämpning av ljudvågor utöver den som orsakas av viskoter- miska eekter. Experiment visar att vid låga frekvenser ger denna absorption det dominerande bidraget till ljuddämpning. Mekanismen för denna absorption är tur- bulensens inverkan på koherenta störningar, bland annat ljudvågor, dvs ljud - tur- bulensinteraktion.

Syftet med denna undersökning är att förstå mekanismen för ljud - turbulensin- teraktion i internströmning vid låga Machtal med hjälp av teoretisk modellering och numeriska simuleringar. Ljudabsorption pga turbulens kan modelleras via mod- ellering av störningar av de turbulenta Reynoldska spänningarna och störningar i den turbulenta värmetransporten i de linjäriserade störningsekvationerna. I denna avhandling går vi igenom de linjäriserade störningsekvationerna, och olika modeller för turbulent absorption av ljudvågor utreds. Dessutom presenteras en ny icke- jämviktsmodell för små störningar av de turbulenta Reynoldska spänningarna. Den föreslagna modellen utvärderas genom att de beräknade störningsfältet jämförs med experimentella data från mätningar i rör med turbulent strömning, samt med Large Eddy Simulations (LES) av turbulent strömning. God överensstämmelse kan visas. Förutom teoretisk modellering, kommer LES också att användas för att numeriskt undersöka ljud - turbulensinteraktion. Några preliminära resultat från LES presen- teras.