Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.14 Авиационная акустика

 

Anikin V.A., Vyshinsky V.V., Pashkov O.A., Streltsov E.V. «Using the maximum pressure principle for verification of calculation of stationary subsonic flow» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение, № 6, с. 4-16 (2019)

The principle of maximum pressure for subsonic stationary three-dimensional vortex flows of an ideal gas (author Sizykh G.B., 2018) is applied to verify the calculation method and its implementation on a specific computer technology. The four criteria for solution's verification are proposed. The method for obtaining flow parameters is based on solving of discrete analogs of the Navier–Stokes system of equations on three-dimensional non-structured computational meshes. For example, there was consider the vortex tear-off flow around the fuselage of a helicopter with an empennage and landing gear at obviously insufficient computing resources. Conclusions of the feasibility of applying the author's criteria for evaluation of a particular calculation and for estimation of reliability of the results have been made

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение, № 6, с. 4-16 (2019) | Рубрики: 04.12 08.14 08.15

 

Крашенинников С.Ю., Миронов А.К., Бендерский Л.А. «Динамическое воздействие турбулентной струи на окружающую среду» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 80-84 (2020)

На основе результатов измерений и численного моделирования анализируется взаимодействие турбулентных струй (закрученных и без закрутки) с окружающей средой. Показано, что механизм воздействия струи на окружающую среду связан с понижением статического давления в струе, характер втекания в струю внешней среды не зависит от механизма появления пониженного давления и кинетическая энергия струи является источником энергии для индуцированного течения.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 80-84 (2020) | Рубрики: 08.05 08.14

 

Кси Ч., Киюн Ж., Баракос Д., Кусюмов А.Н. «Численное моделирование аэроакустических характеристик несущего винта на режиме висения в условиях обледенения» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 72-79 (2019)

Рассматривается обтекание винта с учетом изменения формы поверхности лопасти при обледенении в целях выявления обледенения винта аэроакустическим методом. Воздействие обледенения учитывается в виде локального изменения геометрии поверхности лопасти, и результаты численного моделирования обтекания анализируются с применением уравнения распространения звуковой волны. Проводится оценка мест расположения приемников аэроакустического излучения на поверхности фюзеляжа вертолета. Оценивается влияние изменения формы лопасти на аэроакустические характеристики винта в зависимости от «объема обледенения» и его месторасположения.

Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 72-79 (2019) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Ли Ц., Варсегов В.Л. «Расчетное исследование взаимодействия с потоком поперечных дозвуковых и сверхзвуковых осесимметричных струй» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 80-88 (2019)

Проведено расчетное исследование газодинамики течения и процессов смесеобразования при взаимодействии с потоком дозвуковых и сверхзвуковых недорасширенных осесимметричных веерных струй применительно к вопросам газодинамической стабилизации пламени. Показано различие газодинамических и массообменных характеристик течения, формирующегося при взаимодействии с потоком дозвуковых и сверхзвуковых струй.

Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 80-88 (2019) | Рубрика: 08.14

 

Мокин Ю.А., Киселев В.И., Мещанов А.С. «Анализ влияния малого изменения формы острого конуса на положение его центра давления при сверхзвуковом и гиперзвуковом обтекании с малым углом атаки» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 4, с. 91-97 (2019)

Рассмотрена задача оценки максимально возможных величин вариаций положения центра давления при заданном ограничении величин вариаций поверхности острого конуса. Получено интегральное выражение изменения положения центра давления для заданного изменения формы конуса. Приведены численные оценки возможных изменений положения центра давления острого конуса с малыми искажениями поверхности при различных числах Маха. Указаны основные безразмерные параметры, «критерии подобия», характеризующие и определяющие решение задачи.

Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 4, с. 91-97 (2019) | Рубрика: 08.14

 

Сазонов Вас.В. «Сравнение двух моделей силы аэродинамического торможения для определения орбитального движения МКС» Математическое моделирование, 32, № 10, с. 77-90 (2020)

Рассматривается подход к аппроксимации данных датчика автономной системы навигации, установленного на Российском сегменте Международной космической станции, c применением математической модели орбитального движения космического аппарата, где при учете сил аэродинамического торможения используется вычисление площади миделева сечения с помощью геометрической модели внешней поверхности станции. Описываемый в работе подход применялся для анализа данных интервалов до десяти суток полета Международной космической станции в январе и июне 2018 г. В работе приводятся результаты математического моделирования с использованием предлагаемой математической модели и стандартной математической модели с баллистическим коэффициентом. Предлагаемая математическая модель показывает существенно лучшие показатели аппроксимации.

Математическое моделирование, 32, № 10, с. 77-90 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Мажуль И.И., Гунько Ю.П. «Сопоставление течений с псевдоскачком в расширяющихся диффузорах осесимметричного и плоского воздухозаборников внутреннего сжатия» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 56, с. 17-28 (2019)

Представлены результаты сравнительного численного исследования течений в каналах осесимметричного и плоского воздухозаборников внутреннего сжатия при числе Маха набегающего потока М=6. Рассмотрены условия течений с формированием псевдоскачка в расширяющихся диффузорах за горлом воздухозаборника. Геометрия воздухозаборников обеспечивала примерно одинаковые среднемассовые значения чисел Маха в начальном сечении диффузора. Численные расчеты проведены методом установления на основе решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса с использованием модели турбулентности κ–ω SST. Рассчитывалось течение идеального газа (воздуха) с постоянной температурой торможения. Стенки воздухозаборника предполагались адиабатическими. Исследована структура потока в каналах воздухозаборников, определены интегральные характеристики псевдоскачка в зависимости от противодавления на выходе из диффузора, которое задавалось изменением площади проходного сечения дроссельного сопла. Определены характеристики изменения турбулентности потока в области псевдоскачка, в частности получено распределение турбулентной вязкости вдоль оси канала, которая возрастает в псевдоскачке, достигает максимума, а затем уменьшается по мере затухания диссипативных процессов. Это позволило определить длину псевдоскачка, соответствующую положению максимума этого распределения. Потери полного давления были оценены как для псевдоскачка, так и для воздухозаборников в целом. Было определено влияние уровня противодавления на положение псевдоскачка в диффузорах и на момент его перемещения вперед по потоку в горле воздухозаборника с последующим разрушением течения на входе.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 56, с. 17-28 (2019) | Рубрика: 08.14

 

Дударев А.С., Подвинцев А.В. «Особенности выполнения перфорации отверстий в оболочечных звукопоглощающих конструкциях авиационных двигателей» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 58, с. 44-56 (2019)

Приведен анализ способов перфорации оболочечных конструкций. Показано, что для массового формообразования мелкоразмерных отверстий в оболочечных звукопоглощающих конструкциях авиационных двигателей наиболее приемлема технология с применением роботизированного комплекса. Такие роботизированные комплексы уникальны, позволяют заменить монотонный ручной труд, составляют пригодную альтернативу современным станкам. Описана проблема погрешности обработки при перфорации отверстий роботизированным комплексом оболочечных многослойных звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей. Погрешность заключается в искажении идеальной требуемой формы отверстий и вызвана несовершенством кинематики шестиосевого робота. Форма отверстий звукопоглощающих конструкций играет важную роль, потому что напрямую влияет на выходные акустические характеристики - эффективность шумоглушения авиационных двигателей. На основе методики управления кинематикой робота в полярных координатах возможно существенно повысить точность обработки. Представлена модель управления движением для робота-манипулятора, основанная на использовании децентрализованной и централизованной структур управления. Схема имеет саморегулирующую возможность благодаря наличию механизмов принятия решений, которые используют переключения в качестве альтернатив активировать одну из двух управляющих структур. Технически проблема повышения точности решается размещением датчиков на подвижных звеньях робота, замеряющих крутящие моменты, и надстройкой системы динамического управления, благодаря чему расширяются технологические возможности робота и повышается точность перфорации отверстий. Предложенный подход опирается на модель промышленного антропоморфного робота-манипулятора Kuka KR 60 HA в составе роботизированного комплекса для перфорации и фрезерования оболочечных звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 58, с. 44-56 (2019) | Рубрики: 08.14 10.07

 

Куртеев В.А., Мозеров Б.Г. «Проблемы экспериментального моделирования ударного взаимодействия оторвавшейся лопатки с корпусом вентилятора турбореактивного двигателя» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 61, с. 5-11 (2020)

Рассмотрена задача экспериментального моделирования ударного взаимодействия оторвавшейся лопатки с корпусом вентилятора турбореактивного двигателя. Указаны ошибки и проблемы моделирования при испытаниях цилиндрических моделей и плоских образцов. Показано различие результатов расчета и эксперимента для металлических пластин. Предложена схема экспериментальной лабораторной установки на основе пневморесивера для баллистических испытаний плоских образцов. Приведена методика расчета параметров плоских металлических образцов с точки зрения критериев моделирования.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 61, с. 5-11 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Денисов С.Л., Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «Использование корреляционной модели случайных квадрупольных источников для расчета эффективности экранирования шума турбулентной струи на основе геометрической теории дифракции» Акустический журнал, 66, № 5, с. 540-555 (2020)

Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования снижения шума струи с помощью эффекта экранирования. Согласно корреляционной теории, источники шума круглой одноконтурной струи представляются набором некоррелированных квадруполей. Используя основные соотношения геометрической теории дифракции (ГТД), получены выражения для звукового поля, излучаемого точечным квадрупольным источником, расположенным вблизи акустически жесткой бесконечной полуплоскости. С помощью полученных в рамках ГТД выражений проведена адаптация корреляционной модели источников шума струи к расчету звукового поля при наличии плоского прямоугольного экрана. Сравнение расчетных и экспериментально измеренных спектров уровней звукового давления, выполненное при заданной скорости истечения струи и различных положениях экрана, показало хорошее качественное, а для определенных углов наблюдения и количественное согласие.

Акустический журнал, 66, № 5, с. 540-555 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Тепляков А.А., Зиганшин Р.В., Саиткулов В.Г. «Способ акустического контроля качества лазерной сварки лопаток компрессора газотурбинного двигателя, основанный на анализе спектра собственных колебаний лопаток» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 76, № 2, с. 82-86 (2020)

Описывается возможность использования акустического метода неразрушающего контроля для оценки качества лазерной сварки лопаток компрессора газотурбинного двигателя. Рассмотрен способ акустического контроля, проведен компьютерный анализ собственных частот колебаний лопатки. Приведены результаты экспериментальных исследований.

Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 76, № 2, с. 82-86 (2020) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Мошков П.А. «Исследование вихревого шума вращающихся лопастей» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 85-98 (2020)

Дан краткий обзор механизмов генерации шума воздушного винта. Подробно рассмотрена вихревая составляющая шума винта. Представлены результаты исследования вихревого шума вращающихся стержней в условиях открытой местности. Получены спектральные, интегральные и пространственные характеристики акустического поля вращающихся стержней. Установлено, что слышимость исследуемых вращающихся стержней определяется излучением в области частот 250–1250 Гц. Обобщены результаты исследований в части влияния режима обтекания профиля лопасти, характеризуемого числом Рейнольдса, на интенсивность вихревого шума. Показано, что показатель степени зависимости интенсивности вихревого звука от характерной скорости обтекания профиля лопасти в различных диапазонах значений числа Рейнольдса может существенно изменяться. При изменении значения lg Re=1,8–5,0 итоговая зависимость показателя степени роста скорости сначала снижается от 6 до 3, постоянна и равна 3 в диапазоне lg Re=2,65–3,2, а затем возрастает до 6 для lg Re=3,4–3,7, а при еще большем увеличении показатель степени возрастает от 7 до 8 и более (до 11) до lg Re=4,5. При высоких значениях числа Рейнольдса (более 106), соответствующих автомодельным режимам обтекания лопастей легких винтовых самолетов, показатель степени равен 5. На основании выполненного исследования рекомендовано использовать одну из известных моделей шума задней кромки для расчета вихревого шума воздушных винтов на этапе эскизного проектирования. Сформулированы основные методы снижения интенсивности вихревого звука вращающихся лопастей.

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 85-98 (2020) | Рубрики: 08.14 10.06

 

Роговой А.С. «Численные исследования истечения закрученной затопленной струи» Автомобильный транспорт, № 45, с. 103-111 (2019)

Исследована возможность сохранения энергии закрученной струи. Приведено сравнение применения SST-модели турбулентности с использованием поправки на кривизну линий тока и вращение потока и без него. Проанализировано вычисление степени закрутки потока и его влияние на характеристики.

Автомобильный транспорт, № 45, с. 103-111 (2019) | Рубрики: 04 08.14

 

Смирнов С.И., Смирнов Е.М. «Прямое численное моделирование турбулентной конвекции Рэлея–Бенара в слегка наклоненном цилиндрическом контейнере» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 13, № 1, с. 14-25 (2020)

Представлены результаты прямого численного моделирования турбулентной конвекции в подогреваемом снизу цилиндрическом контейнере с высотой, равной диаметру. Расчеты проведены для двух сред: воды (Pr=6,4) и ртути (Pr=0,025), при числах Рэлея 108 и 106 соответственно. Ось контейнера наклонена на небольшой угол по отношению к вектору гравитационного ускорения с целью подавления возможных азимутальных перемещений глобального вихря, развивающегося в контейнере. Анализируется структура осредненного конвективного движения, симметричного относительно центрального вертикального сечения. Выявлены особенности вихревого течения в угловых областях, присущие двум рассмотренным случаям. Получены представительные профили всех ненулевых составляющих тензора рейнольдсовых напряжений и вектора турбулентного теплового потока в центральном сечении.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 13, № 1, с. 14-25 (2020) | Рубрики: 04.12 08.14