Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.07 Численные методы для акустики атмосферы

 

Бойчук И.П., Гринек А.В. «Предсказание широкополосного шума винтов при помощи численного моделирования» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 212 (2021)

Представлен подход к предсказанию широкополосного шума винтов на основе

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 212 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14 10.01

 

Колесник Е.В., Смирнов Е.М., Смирновский А.А. «Численное исследование автоколебаний при сверхзвуковом обтекании вязким газом области сочленения пластины и затупленного ребра» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 219-221 (2021)

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 219-221 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14 08.15

 

Макаров В.Е., Шорстов В.А. «Разработка численного метода расчета широкополосного шума ротор-статорного взаимодействия вентилятора ТРДД с использованием зонного RANS-LES подхода» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 231-233 (2021)

Рассматривается задача о широкополосном и тональном шуме модельной вентиляторной ступени, экспериментальные и расчетные исследования которой проводились в рамках программы NASA Source Diagnostic Test. Задача решается в зонной постановке на основе расчетной методики со входом в зону LES в ∼10% хорды лопатки ротора за задними кромками лопаток ротора. Основным рассматриваемым режимом является режим посадки, для которого широкополосная составляющая шума доминирует.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 231-233 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 10.01

 

Белов В.Г., Дегтярев В.В., Синер А.А. «Разработка методики расчета генерации звука вентиляторной ступенью авиационного двигателя.» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 233 (2021)

Снижение шума авиационного двигателя для обеспечения его конкурентоспособности на мировом рынке невозможно без внедрения в инженерную практику самых современных методик проектирования основных источников. Основным источником шума современного гражданского двигателя является вентиляторная ступень. Наиболее важные механизмы генерации звука вентиляторной ступенью: ротор-статор взаимодействие между рабочей лопаткой вентилятора и спрямляющим аппаратом, шум вращения рабочего колеса вентилятора, в особенности шум, создаваемый скачками уплотнения, вращающимися вместе с рабочей лопаткой вентилятора на режимах взлет и набор высоты. В докладе рассматриваются вопросы разработки методики расчета шума вентиляторной ступени авиационного двигателя. Анализируются результаты расчетов, выполненных группой авторов за последние два года. Для расчета течения используются нестационарные уравнения Навье–Стокса и Рейнольдса, а также численные схемы 2–4 порядка аппроксимации по времени и пространству. Для расчета на высоких режимах особое внимание уделяется специальной методике с адаптацией сетки для расчета генерации звука системой вращающихся скачков уплотнения. На основе выполненного анализа результатов численных расчетов разрабатываются практические рекомендации по выполнению расчетов шума вентиляторной ступени.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 233 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 10.01

 

Дружинин Я.М., Милешин В.И., Россихин А.А. «Расчетное исследование тонального шума вентилятора с надроторным устройством» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 233-234 (2021)

Представлено расчетное исследование влияния надроторного устройства (НРУ) на тональный шум вентилятора с ультранизкой окружной скоростью вращения ротора. Разработанный в ЦИАМ вентилятор является моделью высокоэффективного малошумного одноступенчатого вентилятора перспективного редукторного ТРДД гражданского применения со сверхвысокой степенью двухконтурности. НРУ щелевого типа, влияние которого на шум вентилятора исследовалось в рамках данной работы, было разработано в ЦИАМ на основании опыта предыдущих исследований.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 233-234 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 10.01

 

Ворошнин Д.В., Маракуева О.В., Муравейко А.С. «Подходы к моделированию надроторных устройств в осевых компрессорах» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 234-235 (2021)

Работа посвящена численному исследованию влияния щелевого надроторного устройства (НРУ) на работу осевых компрессоров авиационных двигателей на различных режимах. НРУ представляет собой кольцевую полость, которая соединяется с проточной частью щелями. На неоптимальных режимах работы возникает перепад давлений, под действием которого происходит циркуляция воздуха через НРУ из застойных зон в межлопаточном канале рабочего колеса в канал перед рабочим колесом.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 234-235 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 10.01

 

Милешин В.И., Панков С.В., Россихин А.А. «Расчет тонального шума вентилятора РСУ с поворотными лопатками» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 235-236 (2021)

Рассматривается тональный шум вентилятора распределенной силовой установки (РСУ) регулируемого поворотом рабочих лопаток. Для распределенной силовой установки со сверхвысокой степенью двухконтурности поворотные лопатки вентилятора позволяют обойтись без использования регулируемого сопла и громоздкого реверсивного устройства створчатого типа.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 235-236 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 10.01

 

Ворошнин Д.В., Маракуева О.В. «Моделирование аэроупругого поведения лопаток осевого компрессора в нестационарном потоке» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 236-237 (2021)

Работа посвящена рассмотрению упрощенных подходов, в которых проводится последовательное решение газодинамической составляющей и твердотельной. Все расчеты проведены с использование ПК Numeca Fine/Turbo.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 236-237 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.15 10.01

 

Башкатов В.В., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Численное исследование зависимости коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника от скорости потока» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 57 (2021)

Продолжение исследований, начатых в работе В.В. Башкатов, Н.Н. Остриков, М.А. Яковец. Верификация численного метода конечных элементов для задачи определения коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника при отсутствии потока // Акустика среды обитания, материалы конференции, 2021, с. 26-35, в которой на основе сравнения с известным аналитическим решением об излучении вращающихся звуковых мод из открытого конца полубесконечного цилиндрического канала с жесткими стенками был верифицирован численный метод конечных элементов с точки зрения точности расчета коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала обратно внутрь канала. В настоящей работе проводится исследование зависимости от скорости всасывающего потока коэффициентов отражения различных звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника. Рассматривается реалистический воздухозаборник с жесткими стенками и лемнискатной формой открытого конца, в который засасывается потенциальный изоэнтропийный поток. При этом методом конечных элементов решается уравнение Блохинцева распространения звука в потенциальном изоэнтропийном потоке. Показано, что коэффициенты отражения звуковых мод существенно зависят от скорости всасываемого потока, что в особенности наблюдается для звуковых мод, распространяющихся вблизи условия отсечки.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 57 (2021) | Рубрики: 08.01 08.06 08.07 08.14

 

Жигалкин А.С., Любимов Д.А. «Анализ RANS/ILES(i) методом влияния турбулентности набегающего потока на спектральные свойства пульсаций давления в сверхзвуковом воздухозаборнике на заданном режиме работы» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 58-59 (2021)

С помощью комбинированного RANS/ILES(i) метода высокого разрешения выполнены расчеты течения в модельном сверхзвуковом воздухозаборнике смешанного сжатия.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 58-59 (2021) | Рубрики: 08.01 08.06 08.07 08.14

 

Козубская Т.К. «Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 16 (2021)

Обсуждается вычислительный эксперимент как бурно развивающееся средство решения прикладных задач аэроакустики и аэродинамики, наряду с теоретическими исследованиями и физическим экспериментом. Рассмотрены потенциальные возможности вычислительного эксперимента, включая имеющиеся ограничения и условия, его современные достижения, а также проблемы, с которыми приходится сталкиваться «вычислителям». Примеры решаемых в настоящее время промышленно-ориентированных задач в области самолёто- и вертолётостроения, двигателестроения, ракетостроения. Кратко представлены научные мероприятия «Вычислительный эксперимент в аэроакустике», регулярно проходящие, начиная с 2006 года, в городе Светлогорске Калининградской области. Восьмая российская конференция данной серии проводится в составе настоящего Всероссийского аэроакустического форума.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 16 (2021) | Рубрики: 08.07 08.14

 

Карабасов С.А., Макаров В.Е., Миронов А.К., Шорстов В.А. «Расчетно-экспериментальные исследования шума модели выходного устройства перспективного сверхзвукового гражданского самолета» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 177-179 (2021)

Работа посвящена исследованию явления генерации сильного тонального шума при истечении струи с дозвуковым перепадом давления из модели перспективного выходного устройства СГС, полученного численно и подтвержденного экспериментально впоследствии. В следствии обширных областей взаимодействия истекающей струи со стенками выходного устройства и высокой затратности расчета пристеночных течений в рамках WMLES для расчетов применялась реализация зонного подхода. В работе приведен ряд расчетов на разных сеточных моделях мощностью от 20 до 60 миллионов ячеек и разным положением URANS-LES интерфейса. Из сопоставления разных расчетов делаются выводы о факторах, влияющих и не влияющих на возникновение или отсутствие вышеупомянутого шума.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 177-179 (2021) | Рубрики: 08.07 08.14 10.01

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Польняков Н.А. «Численное моделирование RANS/ILES(i) методом течения и шума струи модельного сопла сверхзвукового пассажирского самолёта» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 180-181 (2021)

Практически значимой задачей для будущего гражданского сверхзвукового самолета является снижение шума выхлопной струи. В процессе проектирования сопла, обладающего необходимыми характеристиками по шуму, нужно знать не только акустические свойства, но и распределение параметров течения и турбулентности в струе и на поверхностях сопла. Определение этих параметров в эксперименте при рассмотрении моделей сложной формы является нетривиальной, а порой невыполнимой задачей. Получить нестационарные параметры течения, дополняющие экспериментальные данные, возможно с помощью вихреразрещающих методов, которые позволяют определять нестационарные характеристики течения, среди которых шум в ближнем и дальнем поле струи. В настоящей работе для моделирования течения в струе из модельного сопла СУ СДС/СПС применен эффективный RANS/ILES(i)метод. Ранее данный метод был применен для исследования течения струи из прямоугольного сопла.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 180-181 (2021) | Рубрики: 08.07 08.14 10.01

 

Крашенинников С.Ю., Пудовиков Д.Е., Семенёв П.А. «Моделирование вихревого течения и попадания частиц на вход в ТРД при взлете и посадке» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 182-183 (2021)

Наблюдаемое попадание с аэродромной поверхности крупных частиц на вход воздушнореактивного двигателя ЛА представляет собой серьезную проблему эксплуатации авиационной техники. Попадание обусловлено двумя факторами: механическим воздействием, из-за которого происходит отскок крупных частиц, и возникновением вихревого течения на входе в двигатель. Этот второй случай рассмотрен в проведенном исследовании связанных с ним аэродинамических эффектов, которое позволяет представить общую картину происходящих процессов. Эти процессы связаны с определенными условиями аэродинамического подъема крупных частиц с поверхности при движении ЛА по аэродрому при взлете и при посадке, а так же при нулевой скорости движения. Подъем частиц с поверхности аэродрома происходит из-за возникновения «вихря» – вихревого движения воздуха в виде ограниченного закрученного потока, поднимающегося от поверхности на вход в двигатель. Вычислительное моделирование движения воздуха, возникающего при работе ВРД вблизи поверхности, позволяет представить его отдельные особенности, как на режиме старта, так и при посадке, при работе реверсивного устройства. Метод расчёта основан на интегрировании уравнений Рейнольдса, замкнутых моделью турбулентности.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 182-183 (2021) | Рубрики: 08.07 08.14

 

Самсонов И.К., Сумбатян М.А. «Теория тонкого крыла с концевыми крыльями» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 201-203 (2021)

С теоретической стороны влияние винглетов на подъёмную силу летательного аппарата изучено слабо и множество вопросов всё ещё открыты для изучения. Поэтому на основе теории тонкого крыла принимается, что винглеты на концах тонкого крыла являются тонкими пластинками, расположенными под углом 90°, но гораздо меньшими размерами в сравнении с основным крылом. Основываясь на теории тонкого крыла, были выведены уравнения, описывающие обтекание тонкого крыла с двумя винглетами. При симметричном обтекании система, состоящая из трёх уравнений с тремя интегралами, упрощается до системы, состоящей из двух уравнений с двумя интегралами.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 201-203 (2021) | Рубрики: 08.07 08.14

 

Вершков В.А., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Расчётно-экспериментальные исследования распределённых и интегральных аэродинамических характеристик несущего винта вертолёта» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 204-206 (2021)

Для дальнейшего продвижения по скорости полёта винтокрылых летательных аппаратов целесообразно использовать несущие винты с жёстким креплением лопастей к втулке, когда втулка имеет только осевые шарниры для изменения углов установки лопастей. В данной работе представлены расчётно-экспериментальные исследования суммарных и распределённых аэродинамических характеристик несущего винта с жёстким креплением лопастей.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 204-206 (2021) | Рубрики: 08.07 08.14

 

Горобец А.В., Дубень А.П., Руано Х., Триас Ф.Х. «Оценка возможностей новых модификаций подхода DDES для расчета аэродинамики и аэроакустики струи» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 170-171 (2021)

Известно, что вычислительная аэроакустика предъявляет особые требования к точности численного решения в ближнем поле. Если аэродинамика и турбулентность будут моделироваться недостаточно корректно, то точность оценки шума в дальнем поле от источника будет крайне низка. В этом контексте рассматриваются два основных вопроса, связанных с практическим использованием вихреразрешающих подходов: как влияет численная дискретизация дифференциальных операторов на качество результатов и, если используется какая-либо подсеточная модель турбулентности, как эта модель влияет на результаты. Поскольку акустика очень чувствительна к точности воспроизводимых полей течения, используемых для расчета шума в дальнем поле, схемы повышенной точности (и повышенного порядка) являются очень востребованными в настоящее время. Ранее для расчета шума от турбулентных струй авторы использовали схемы высокого порядка. Однако они не имеют обобщения на неструктурированные сетки. Альтернативой схемам высокого порядка является использование низкодиссипативных схем 2-го порядка на вычислительных сетках, удовлетворяющих определенным критериям качества. Такого рода схемы использовались в других работах. Другой вариант – схемы 2-го порядка повышенной точности с расширенными численными шаблонами. Расчеты аэродинамики и шума струй с помощью алгоритмов, построенных на подобных схемах, представлены в G.A. Bres, F.E. Ham, J.W. Nichols and S.K. Lele. Unstructured large-eddy simulations of supersonic jets. AIAA J., vol. 55, no. 4, pp. 1164-1184, 2017 и A.P. Duben and T.K. Kozubskaya. Evaluation of quasi-one-dimensional unstructured method for jet noise prediction. AIAA J., vol. 57, no. 12, pp. 5142-5155, 2019. Другим важным аспектом алгоритма, влияющим на точность расчета в целом и аэроакустики, в частности, является подход к моделированию турбулентности. Гибридные методы RANS-LES представляются наиболее оптимальными с точки зрения баланса между точностью и вычислительной стоимостью: они позволяют производить расчеты течений с высокими числами Рейнольдса на сравнительно небольших сетках (относительно LES и DNS подходов). Среди них наиболее распространены незонные методы семейства DES, которые в настоящее время продолжают развиваться. Текущие исследования сосредоточены на решении так называемой проблемы серой зоны, которая возникает при расчете сдвиговых слоев. Эта проблема, главным образом, заключается в задержке перехода решения от стационарного RANS к развитому трехмерному LES в слоях смешения. Общая методология уменьшения проблемы серой зоны заключается в совместном использовании специального адаптивного (к течению) подсеточного масштаба с продвинутыми, чувствительными к квазидвумерному характеру течения, LES моделями вместо модели Смагоринского (как в базовой формулировке метода DES). Целью настоящей работы является исследование возможностей и ограничений современных модификаций подхода DES для предсказания шума в дальнем поле. В качестве объекта исследования рассматривается затопленная дозвуковая (Mjet=0.9) ненагретая круглая турбулентная струя с числом Рейнольдса ReD 1.1·106. Данная задача является показательным тестом работоспособности вихреразрешающей методики ввиду того, что шум струи очень чувствителен к точности моделирования эволюции слоев смешения.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 170-171 (2021) | Рубрики: 04.01 04.12 08.07 08.14

 

Клименко Д.В., Кондратов А.В., Тимушев С.Ф., Ли Дж. «Численное исследование нестационарного потока и источника пульсаций давления в центробежном насосе с многоярусным центробежным колесом» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 249-250 (2021)

В настоящее время все большее значение придается изучению проблем повышения надежности и ресурса центробежных насосов – основного источника шума в гидросистемах, ключевого источника гидродинамических колебаний системы питания современных турбонасосных агрегатов ЖРД. Первые упоминания об этой проблеме появляются в 1960-х гг. в связи с разрушением крупных промышленных насосов. Гидродинамическая вибрация возбуждается пульсациями давления, возникающими в проточной полости насоса за счет гидродинамических источников различной природы, к которым относятся вихреобразование, рециркуляция потока, кавитация, ступенчатая неоднородность параметров потока на выходе из центробежного рабочего колеса. Последний фактор вызывает генерацию пульсаций давления на так называемых частотах следования лопаток или на частоте прохождения лопаток (ЧСЛ) и ее высших гармониках и комбинационных частотах, которые доминируют в спектрах. Эти колебания давления являются неотъемлемой частью рабочего процесса центробежного насоса. В центробежных насосах они имеют большую амплитуду из-за особенностей формирования шаговой неоднородности потока в центробежной лопаточной решетке. Детальные исследования параметров потока при абсолютном и относительном движении на выходе из рабочего колеса центробежных насосов, вентиляторов, компрессоров подтверждают, что течение в лопаточном канале и на выходе из центробежного рабочего колеса имеет значительную неоднородность из-за особенностей формирования пограничного слоя в канале лопатки и вторичных течений. Хорошо известно, что физическая природа пульсаций давления в центробежном насосе является совокупным проявлением псевдозвуковых и акустических возмущений. Псевдозвук или вихревая мода быстро затухает вниз по течению от ротора, оставляя лишь акустическую моду колебаний давления в напорном трубопроводе. Двойственный характер пульсаций давления в центробежных насосах можно учесть, применив декомпозицию с введением акустико-вихревых уравнений. Особенно резкое изменение параметров потока происходит у входных кромок направляющих лопаток и вблизи языка спирального отвода; поэтому выбору оптимального зазора между ротором и направляющим аппаратом или языком спиральной камеры уделяется столь большое внимание, что подтверждается экспериментальными данными из разных источников по амплитуде пульсаций давления и динамических напряжений в центробежных насосах. CFD-моделирование в настоящее время становится рутинным подходом для исследований в задачах пульсаций давления и акустики. Исследования пульсаций давления в рабочей полости насоса дают информацию о нестационарных нагрузках, а также о генерации вибрации и шума в насосе. Известно, что применение многоярусных центробежных колес (с дополнительными лопатками) дают улучшение кавитационных и энергетических параметров, в то время как мало результатов относительно их влияния на пульсации давления в турбомашинах. Очевидно, что применение сплиттеров снижает неравномерность параметров потока на выходном радиусе центробежного рабочего колеса, и амплитуду пульсаций давления, и шум ЧСЛ, поэтому полезны исследования их оптимальной формы и положения в канале основной лопатки. Для этого планируется использовать воздушную модель центробежного насоса. Получены результаты численного моделирования пульсации давления с применением двухярусного центробежного колеса.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 249-250 (2021) | Рубрики: 04.01 04.12 08.07

 

Акиньшин Р.В., Карабасов С.А., Воронцов В.И., Титарев В.А., Солнцев И.А. «Численное моделирование шума вертолетного винта» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 21-25 (2021)

Рассматривалась нестационарная задача об аэроакустике вертолетного винта на режиме висения. Расчет выполнялся на 64-ядерном процессоре с помощью специального программного комплекса, провалидированного с помощью экспериментальных данных на режиме висения. В рамках задачи была построена сетка и проведено моделирование акустических характеристик несущего вертолетного винта. В работе были получены визуализация поля течения, а также оценка шума в дальнем поле.

Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 21-25 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Башкатов В.В., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Верификация численного метода конечных элементов для задачи определения коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника при отсутствии потока» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 26-35 (2021)

Развитие методов определения модального состава звукового поля, генерируемого вентилятором двигателя в канале воздухозаборника, требует учета эффекта отражения звука, от открытого конца канала воздухозаборника. В настоящей работе проводится верификация численного метода конечных элементов решения уравнения Гельмгольца с точки зрения точности расчета комплексных коэффициентов отражения звуковых мод с различными азимутальными и радиальными числами от открытого конца полубесконечного цилиндрического канала с жесткими стенками на основе сравнения с известным аналитическим решением. В том числе, проведено сравнение звуковых полей, рассчитанных в дальнем поле. При расчетах варьировалось число ячеек сетки. Показано, что результаты, полученные методом конечного элемента, совпадают с высокой точностью с таковыми, полученными на основе точного аналитического решения, как внутри канала, так и в дальнем поле.

Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 26-35 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Халиулин Р.Р., Антонов Т.Э. «Расчетное и экспериментальное исследование шума газовых струй» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 266-271 (2021)

Шум, возникающий в результате истечения высокоскоростных струй в затопленное пространство, широко встречается в различных технических устройствах. Шум негативно влияет как на здоровье человека, так и на конструктивные элементы. В связи с этим исследование параметров шума высокоскоростных газовых струй является актуальной научно-технической задачей. В представленной работе приведены результаты численных исследований течения воздушных струй, истекающих из сопла диаметром 55 мм. Расчетные данные получены с использованием стандартной κ–ε модели турбулентности. Верификация результатов численных исследований проведена на базе имеющихся экспериментальных данных.

Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 266-271 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 10.01

 

Титарев В.А., Чернышев С.А., Фараносов Г.А. «Численное моделирование тонального шума некоторых винтовых конфигураций с помощью кода «Гербера»» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 50 (2021)

В НИО-9 ЦАГИ разрабатывается расчетный код «Гербера», предназначенный для моделирования аэроакустики винтовых конфигураций на основе численного решения уравнений Эйлера и Навье–Стокса. Отличительной особенностью кода является возможность моделирования сложных конфигураций (винт+пилон, биротативный винт). Оценка тонального шума в дальнем поле проводится с помощью постпроцессора, реализующего метод Фокса Вильямса–Хоукингса с конвективной функцией Грина. В настоящем докладе приводится обзор последних результатов, полученных с помощью кода «Гербера», включая сравнение с опубликованными в литературе расчетными и экспериментальными данными для одиночного самолетного винта и расчет шума тематического вертолетного винта в режиме висения. Представленные результаты показывают универсальность и точность кода «Гербера» в применении к задачам расчета шума винтов в дальнем поле.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 50 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Тимушев С.Ф., Яковлев А.А., Мошков П.А. «Численное моделирование шума воздушного винта легкомоторного самолета» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 51-52 (2021)

В работе представлена модель для расчета тональных составляющих шума воздушного винта. Выполнен численный расчет шума малонагруженного 4-лопастного воздушного винта диаметром 3.6 м. Расчет выполнен для случая работы изолированного винта на месте на номинальном режиме работы силовой установки. Представлено сравнение результатов численного моделирования с данными ранее выполненного эксперимента и с результатами расчета по полуэмпирической модели шума

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 51-52 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Влияние несоосности контуров двухконтурного сопла ТРДД на течение струи и её акустические свойства» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 186-187 (2021)

С помощью численного моделирования RANS/ILES-методом проанализировано влияния несоосности в двухконтурном сопле проекта «Computation of Coaxial Jet Noise» (CoJeN) на истекающую из него струю. Получены распределения параметров течения в струе, диаграмма направленности и шум в дальнем поле.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 186-187 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Макаров В.Е., Шорстов В.А. «Расчетное исследование шума модели нового эжекторного выходного устройства для СГС с двигателями малой степени двухконтурности» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 188-189 (2021)

Работа посвящена расчетному исследованию структуры ближнего поля и шума в дальнем поле модели выходного устройства предложенной авторами работы. Модель выходного устройства сформирована из условия высокого перепада давления на сопле равного 2.4, так как шум струй двигателей с двухконтурностью 1.5 и ниже является препятствием для их применения на СГС и поиск способов его снижения актуален.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 188-189 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Александров А.В., Дородницын Л.В., Дубень А.П. «Генерация турбулентных полей скорости методом анизотропных фильтров для задач аэроакустики» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 190 (2021)

Искусственные турбулентные поля скорости широко используются в задачах вычислительной аэроакустики. Среди свойств, которые должны воспроизводиться сгенерированными полями, обычно выделяют несжимаемость (бездивергентность), а также требуемые спектральные характеристики и статистические параметры, такие как одноточечные моменты первого и второго порядка, двухточечные моменты второго порядка. Последнее особенно важно при оценке шума в дальнем поле. Помимо этого, в синтетических полях должны правильно воспроизводиться масштабы турбулентности. В анизотропном случае данное требование относится к масштабам по трем пространственным направлениям. В настоящей работе турбулентные поля генерируются методом анизотропных фильтров. Получаемые поля исследуются с точки зрения свойств, важных для задач вычислительной аэроакустики. Проводится сравнение с наиболее распространенным вариантом спектрального метода.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 190 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Абдрашитов Р.Г., Попов О.Ю., Иванушкин Е.А. «Численное моделирование течения в кавернах большого относительного удлинения на высоких числах Маха» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 194-195 (2021)

При создании перспективной авиационной техники перед инженерами возникают вопросы выбора конфигурации открытых отсеков с высокими эксплуатационными свойствами, позволяющими обеспечить требования по допустимым аэроакустическим нагрузкам в широком диапазоне чисел Маха. В этой связи бригадой Виброакустики ПАО «Компания «Сухой» в ПК ЛОГОС были проведены численные исследования масштабных модельных пустых каверн большого удлинения на высоких числах Маха, с целью получения базовых стационарных и нестационарных характеристик течения и пересчёта их в дальнейшем на натурные полости вновь создаваемой техники при выборе геометрии полости подобной исследованным кавернам.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 194-195 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Дубень А.П., Козубская Т.К., Родионов П.В. «Моделирование аэродинамики тестовой конфигурации CRM-HL пассажирского самолета в режиме посадки» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 197-198 (2021)

При решении практических задач валидация математических моделей, численных методов и реализующих их кодов играет ключевую роль. Широкий спектр успешно пройденных валидационных тестов свидетельствует о корректности и надежности используемых подходов, позволяя применять их для решения комплексных ресурсоемких задач. Несмотря на многообразие доступных на данный момент тестов в области вычислительной газовой динамики, потребность в более сложных практико-ориентированных задачах, обеспеченных надежными экспериментальными или численными данными, со временем только возрастает. Косвенным свидетельством этого может служить большое число регулярно проводимых международных мероприятий, посвященных вопросам валидации, одним из которых является AIAA CFD High-Lift Prediction Workshop (HLPW). В качестве основной задачи на четвертом HLPW было выбрано обтекание 10%-й модельной геометрии пассажирского самолета Common Research Model (CRM) в конфигурации high lift (HL), т.е. с выпущенными предкрылками и закрылками, под различными углами атаки (от 2.78 до 21.47°).

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 197-198 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14

 

Бобков В.Г., Горобец А.В., Жанг Ш., Жонг С., Козубская Т.К. «Численное моделирование аэродинамики и акустики изолированного винта дрона» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 209-210 (2021)

Представлены результаты численного моделирования обтекания вращающегося маломасштабного винта дрона. Для расчета применялась разработанная авторами методика моделирования обтекания вращающегося винта. В численном эксперименте был воспроизведён натурный эксперимент, проведенный в лаборатории HKUST (Гонконг), в котором исследовались аэродинамические и акустические характеристики маломасштабного винта дрона.

Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 209-210 (2021) | Рубрики: 04.12 08.07 08.14 08.15