Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.14 Авиационная акустика

 

Постников А.А., Виноградов В.А., Комратов Д.В., Скрябин А.С. «Исследование течения в дозвуковом входном устройстве СУ, интегрированном с планером летательного аппарата» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 9-12 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 9-12 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Белова В.Г., Виноградов В.А., Захаров Д.Л., Комратов Д.В., Макаров А.Ю., Маслов В.П., Степанов В.А. «Расчетно-экспериментальное исследование характеристик воздухозаборника для СУ сверхзвукового пассажирского/делового самолета с модифицированной схемой сжатия и двухконтурным разделителем на режимах дросселирования внешнего контура с диагностикой PIV» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 12-16 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 12-16 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Виноградов В.А., Захаров В.С., Прохоров А.Н., Степанов В.А., Боровиков А.Д., Пономарёв Н.Б. «Расчетно-экспериментальные исследования многоканального входного устройства су высокоскоростного летательного аппарата» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 17-20 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 17-20 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Егоров О.В., Мышенков Е.В., Столяров В.А., Шелгунов Е.Ю., Казаков П.Г., Петухов В.П. «Расчетно-экспериментальные исследования расходно-тяговых характеристик реверсивно-отклоняющего устройства» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 20-23 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 20-23 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Воробьёв С.В., Казаков П.Г., Миронов А.К., Мышенков Е.В., Петухов В.П., Столяров В.А. «Экспериментальное исследование расходно-тяговых и акустических характеристик выходного устройства СУ сверхзвукового пассажирского/делового самолета» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 24-27 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 24-27 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Виноградов В.А., Лобанова Д.И., Степанов В.А. «Сравнение расчетных и экспериментальных данных по интегральным характеристикам воздухозаборника в компоновке с корпусом сверхзвукового летательного аппарата» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 27-30 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 27-30 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Крашенинников С.Ю., Миронов А.К., Семенёв П.А. «Результаты исследования шумообразования в турбулентных струях и данные теории Лайтхилла» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 31-37 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 31-37 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Абрамов В.С., Валиев Х.Ф., Егорян А.Д., Крайко А.А., Пьянков К.С., Яковлев Е.А. «Расчетное определение импедансных характеристик реальных панелей звукопоглощающей конструкции в условиях потока с пограничным слоем» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 38-41 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 38-41 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Александров В.Г., Осипов А.А. «Математическое моделирование пространственных акустических полей применительно к проблемам экранирования тонального шума всасывания ГТД и оценки влияния рефракции звука в сдвиговом потоке на излучение шума внутренних источников через выхлопную струю ГТД» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 42-45 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 42-45 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Александров В.Г., Осипов А.А. «Вычислительное моделирование физических механизмов реактивного воздействия на распространение модального звука в газовом тракте ГТД» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 45-48 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 45-48 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Макаров В.Е., Шорстов В.А. «Особенности акустических характеристик сверхзвуковой струи, истекающей из прямоугольного сопла большого удлинения, включая учет влияния примыкающей пластины» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 48-52 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 48-52 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Макаров В.Е., Шорстов В.А. «Влияние числа Рейнольдса на физический механизм, характер и уровень шума задней кромки профиля NACA 0012 под нулевым углом атаки» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 52-55 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 52-55 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Макаров В.Е., Шорстов В.А. «Физический механизм возникновения тоновых составляющих в шуме дозвуковой струи, истекающей из прямоугольного сопла с развитым центральным телом» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 56-59 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 56-59 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Крайко А.Н., Егорян А.Д. «Сравнение прямоточных воздушно-реактивных двигателей с медленным и детонационным горением» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 60-64 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 60-64 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01 10.08

 

Чепрасов С.А., Дробыш М.В. «Моделирование автоколебаний в камере сгорания ГТУ» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 69-72 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 69-72 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Виноградов В.А., Комратов Д.В. «СВЧ-разрядное воспламенение в потоке топливовоздушной смеси» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 73-76 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 73-76 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Егорян А.Д., Крайко А.А., Пьянков К.С. «Разработка модели перспективного КВД на основе методики оптимального профилирования многоступенчатых лопаточных машин» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 77-80 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 77-80 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Семенёв П.А. «Разработка рекомендаций по выбору параметров агрессивных каналов на основе оптимизации параметров плазменных актуаторов для управления потоком» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 80-83 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 80-83 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Белова В.Г., Комратов Д.В., Степанов В.А. «Расчетно-экспериментальные исследования образования сверхкритических синтетических струй на основе искрового разрядника» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 84-86 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 84-86 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Бендерский Л.А., Лобанова Д.И., Степанов В.А., Арефьев К.Ю., Шапошников Д.С. «Измерение температуры высокоэнтальпийного потока газа на основе математической модели сопровождения и решения сопряженной теплофизической задачи» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 87-90 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 87-90 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Белова В.Г., Комратов Д.В., Кадочников И.Н., Кулешов П.С., Лобанова Д.И., Савельев А.М., Семенёв П.А., Степанов В.А., Титова Н.С., Токталиев П.Д. «Расчет электрофизических параметров струи двигательной установки десантного модуля "ЭкзоМарс-2020" для моделирования условий работы радиовысотомера при безопасной посадке на поверхность Марса» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 90-94 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 90-94 (2020) | Рубрики: 08.14 18

 

Голенцов Д.А., Гулин А.Г., Лихтер В.А., Улыбышев К.Е. «Экспериментальное исследование и приближенная теоретическая модель образования положительно заряженных микрочастиц при разрушении металлических тел» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 94-100 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 94-100 (2020) | Рубрики: 08.14 17

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Вихреразрешающий метод для расчета турбулентных течений в элементах авиационных силовых установок на современных суперкомпьютерах» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 103-108 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 103-108 (2020) | Рубрики: 08.14 12.01

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Честных А. «Влияние спутного потока на течение и характеристики турбулентности в реактивных струях, истекающих из сопел разного типа» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 109-112 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 109-112 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Анализ RANS/ILES-методом влияния возмущений на входе в воздухозаборник современного ТРДД на течение и характеристики турбулентности перед вентилятором» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 112-118 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 112-118 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Терехова А.А., Честных А. «Оценка RANS/ILES-методом влияния дросселирования и синтетических струй на характеристики и спектральные свойства потока в S-образном воздухозаборнике, интегрированном с планером самолета с распределенной силовой установкой» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 118-123 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 118-123 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Польняков Н.А. «Использование синтетических струй для управления течением в конвергентном воздухозаборнике СДС на различных режимах дросселирования» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 123-128 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 123-128 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Макаров А.Ю., Терехова А.А. «Применение газодинамического управления течением в лопаточном венце турбины» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 128-133 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 128-133 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Терехова А.А. «Применение газодинамических средств управления течением в переходном межтурбинном канале ТРДД со стойками» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 133-138 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 133-138 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Расчет RANS/ILES-методом в прямоугольном сопле и струи из сопла сверхзвукового делового и пассажирского самолета для определения параметров течения и турбулентности в струе» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 138-144 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 138-144 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Кулешов П.С., Старик А.М., Титова Н.С., Торохов С.А. «Редуцированные кинетические механизмы окисления метана и н-декана» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 145-153 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 145-153 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Козлов В.Е., Кулешов П.С., Старик А.М., Титова Н.С., Торохов С.А. «Особенности окисления углеводородных топлив с добавками водорода и влияние добавки водорода на горение и образование экологически опасных компонентов в камерах сгорания с гомогенным режимом горения» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 153-161 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 153-161 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Безгин Л.В., Копчёнов В.И., Старик А.М., Титова Н.С. «Численное исследование влияния коэффициента избытка воздуха на образование ПОХ и горение водородно-воздушной смеси в сверхзвуковом потоке в канале при раздельной подаче топлива и воздуха» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 161-166 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 161-166 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Безгин Л.В., Копчёнов В.И., Савельев А.М., Старик А.М., Титова Н.С. «Численное моделирование горения н-декана с добавками наночастиц алюминия в сверзвуковом потоке» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 181-187 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 181-187 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Безгин Л.В., Копчёнов В.И., Савельев А.М., Савельева В.А. «Численное исследование процесса горения струй диборана в спутном воздушном потоке с использованием разработанного детального кинетического механизма окисления диборана» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 187-191 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 187-191 (2020) | Рубрики: 08.14 12.04

 

Шарипов А.С., Пелевкин А.В., Луховицкий Б.И. «Теоретические исследования кинетики элементарных реакций с участием электронно-возбужденных молекул кислорода и азота» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 192-198 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 192-198 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Кобцев В.Д., Кострица С.А., Смирнов В.В., Верещагин К.А., Волков С.Ю., Пелевкин А.В., Старик А.М., Титова Н.С., Торохов С.А. «Экспериментальные и численные исследования воспламенения и горения различных топлив (H2, CH4, N-C10H22) при фотодиссоциации молекул кислорода лазерным излучением» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 198-205 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 198-205 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Кобцев В.Д., Кострица С.А., Смирнов В.В., Титова Н.С., Торохов С.А. «Экспериментальные исследования воспламенения водорода и метана в проточном реакторе при воздействии электрического разряда» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 205-211 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 205-211 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Козлов В.Е., Старик А.М., Титова Н.С. «Влияние фотохимической активации молекул кислорода на работу двигателя внутреннего сгорания с компрессионным воспламенением» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 205-217 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 205-217 (2020) | Рубрики: 08.14 16

 

Кадочников И.Н., Арсентьев И.В. «Детальная уровневая и модифицированная модовая модели для описания физико-химических процессов, протекающих в воздушной плазме за фронтом сильной ударной волны» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 218-224 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 218-224 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Кадочников И.Н., Арсентьев И.В. «Численное исследование влияния колебательной неравновесности на процессы горения водорода в воздухе за ударной волной» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 224-230 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 224-230 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Болсуновский А.Л. «Электролёты – перспектива гражданской авиации?» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 19 (2022)

Дан обзор различных проектов перспективных скоростных самолетов с электрической и гибридной силовой установкой. Рассмотрены плюсы и минусы различных компоновок. Выполнена разработка предварительной аэродинамической схемы регионального самолёта с гибридной силовой установкой с МКРЕЙС=0.65–0.7. Турбоэлектрическая силовая установка состоит из множества небольших импеллеров с электродвигателями, устанавливаемых на нижней поверхности закрылка. Диаметр канала импеллера составляет около 10% от хорды крыла. Проведены расчеты обтекания профиля крыла с работающим импеллером как при крейсерских скоростях, так и на режимах взлета/посадки с отклоненным закрылком. Показана принципиальная реализуемость предложенной аэродинамической компоновки. Предложен вариант аэродинамической модели с гибридной силовой установкой для экспериментальной апробации в АДТ ЦАГИ. Рассмотрена возможность создания летного демонстратора с гибридной силовой установкой для практической оценки всех аспектов

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 19 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Ивчин В.А. «Вычислительный эксперимент в вертолетостроении. Задачи. Решения. Перспектива» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 21-24 (2022)

Представлен обзор задач по аэродинамике вертолетов, которые могут быть решены на более высоком уровне с применение методов вычислительного эксперимента на основе решения уравнений Навье–Стокса.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 21-24 (2022) | Рубрики: 08.14 12.01

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А. «О роли различных механизмов в излучении звука турбулентной струей» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 25-30 (2022)

Проблема излучения шума турбулентными струями до сих пор не имеет общепринятого теоретического решения. Причиной этого является то, что в турбулентной струе лишь малая часть гидродинамических пульсаций является эффективным источником шума, и в настоящее время нет общепринятого ответа на вопрос о том, какая составляющая турбулентных пульсаций в струе несет ответственность за генерацию шума. Это, в первую очередь, отражает сам факт нерешенности фундаментальной проблемы турбулентности.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 25-30 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Михайлов М.В. «Применение математического моделирования для решения задач аэрогазодинамики при проектировании изделий космической техники» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 33 (2022)

Отражены преимущества и недостатки внедрения компьютерного моделирования в процесс создания изделий ракетно-космической техники. На примере исследования аэродинамических характеристик (АДХ) ракетно-космических систем наглядно представлены результаты использования программных пакетов, применяемых на предприятии, отражена корреляция расчетных и экспериментальных данных, подтверждающих возможность использования программных комплексов.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 33 (2022) | Рубрики: 08.14 12.01

 

Мухин А.Н., Вовк М.Ю. «Практические задачи применения численных исследований при создании перспективных ГТД» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2022)

Без применения численных исследований невозможно представить современного проектирования газотурбинной техники. Рост производительности вычислительной техники и совершенствование численных методов расчёта расширяет круг задач, решаемых при разработке новых двигателей. Помимо традиционных требований к перспективным двигателям – повышение тяги, снижение удельного расхода топлива и массы, предъявляются такие требования как отбор мощности от двигателя для выработки электрической энергии до 500 кВт, снижение заметности двигателя в радиолокационном и инфракрасном диапазоне, повышение газодинамической устойчивости компрессоров, высотности силовой установки и времени работы на крейсерских и максимальных режимах работы. Очевидно, что использование численных исследований позволяет провести широкий анализ работоспособности разрабатываемых узлов ещё до стадии изготовления и испытания опытных образцов. Идеальным результатом использования численных исследований можно считать получение заданных характеристик технической системы на первом же изготовленном, собранном и испытанном экземпляре. Это является залогом сокращения ресурсоёмкого этапа жизненного цикла технической системы – параметрической и прочностной доводки двигателя. Представляются некоторые аспекты направления работ ОКБ им. А. Люльки по «цифровизации» процесса проектирования авиационных двигателей, а также актуальные задачи для численных исследований, возникающие при проектировании перспективной авиационной техники, разрабатываемой в ОКБ. Одним из заслуживающего внимания является направление по созданию «Цифрового двойника» газотурбинного двигателя. Из всего широкого спектра задач, входящих в понятие «Цифровой двойник» выбраны наиболее значимые, которые позволяют сократить время проектирования с одновременным увеличением количества рассматриваемых и рассчитываемых вариантов. Таким образом, основное назначение пилотной версии «Цифрового двойника» («ЦД») – «цифровизация» процесса проектирования, включая обеспечение прозрачности контролирования хода выполнения работ по проекту и проверки достижения требуемых результатов. Также проект «ЦД» направлен на поиск и дальнейшее использование отечественных программных продуктов. Приводятся вопросы юридического характера, препятствующие скорому внедрению технологии «ЦД» в процесс проектирования авиационной техники. Особое место отведено описанию практических задач, возникающих при проектировании перспективных авиационных двигателей.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Абалакин И.В., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «Моделирование аэродинамики и акустики винта дрона с использованием различных моделей» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 38-39 (2022)

Проведено сравнение результатов моделирования аэродинамических и акустических характеристик маломасштабного винта дрона. Для моделирования вращающегося винта использовались модели на основе уравнения Эйлера и Навье–Стокса записанные в неинерциальной вращающейся системе координат. При использовании модели на основе уравнений Навье–Стокса использовалась два подхода – методика на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений (RANS) и вихреразрешающий подход IDDES.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 38-39 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Абдрашитов Р.Г., Останко Д.А., Попов О.Ю., Чучкалов И.Б. «Влияние геометрии задней стенки на пульсации давления в отсеке перспективного летательного аппарата» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 40 (2022)

При создании перспективной авиационной техники перед инженерами возникают вопросы выбора конфигураций отсеков с авиационными средствами поражения (АСП), позволяющих обеспечить допустимые аэроакустические нагрузки в широком диапазоне чисел Маха при открытии отсека. В процессе проектирования отсека АСП не всегда удается реализовать в полной мере мероприятия по снижению пульсаций давления, характеризующие аэроакустические нагрузки при открытии отсека. В частности, из-за существующих конструктивных и компоновочных ограничений не удается реализовать такой способ, как наклон всей задней стенки отсека на необходимый угол. В этой связи, в «ОКБ Сухого» были проведены численные и трубные исследования влияния геометрии задней стенки отсека с АСП на пульсации давления, возникающие в открытом отсеке при пуске АСП. В результате проведённых расчётов получены осреднённые и нестационарные поля давления, числа Маха, скорости, плотности, температуры, завихренности, позволяющие определить влияние количества граней скоса задней стенки отсека, изменения их угла наклона на нестационарные аэроакустические нагрузки в отсеке перспективного ЛА.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 40 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Акиньшин Р.В., Воронцов В.И., Зайцев М.Ю., Титарев В.А., Фараносов Г.А. «Численное моделирование тонального шума несущего винта с помощью кода «ГЕРБЕРА»» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 41-45 (2022)

Шум на местности является одним параметров, который необходимо оптимизировать при проектировании вертолетов нового поколения в виду все большего значения экологических аспектов их эксплуатации. Поэтому задача снижения шума вертолетных винтов является актуальной и востребованной. В связи с тем, что возможности акустического эксперимента для вертолетных винтов (в особенности для режима полета) весьма ограничены в связи с отсутствием в России заглушенных аэродинамических труб достаточного размера, перспективным выглядит использование численных методов применительно к задаче моделирования аэроакустических характеристик таких винтов и разработке методов их улучшения. Первым шагом в направлении такого использования численных методов является их валидация с использованием доступных экспериментальных данных. В рамках настоящей работы исследована возможность использования вычислительного кода “Гербера” для моделирования аэроакустических характеристик несущего винта на режиме висения, для которого имеется набор экспериментальных данных, позволяющий провести валидацию численного метода.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 41-45 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Аксенов А.А., Клименко Д.В., Тимушев С.Ф., Шапоренко Е.В. «Моделирование генерации акустических волн винтом квадрокоптера в рамках модели акустико-вихревой декомпозиции» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 46-48 (2022)

Акустическое воздействие малых летающих аппаратов на окружающую среду вызывает ухудшение экологической обстановки. Поэтому проектирование аппаратов, имеющих малый шум, является актуальной проблемой. Современное проектирование предполагает использование численного моделирования как способа автоматизации инженерных расчетов функционирования создаваемых объектов до их реального воплощения «в металле». Это подход проявляется и при моделировании шума от создаваемого объекта. В настоящее время начинает широко использоваться подход к моделированию генерации и распространения акустических волн через декомпозицию нестационарного давления на гидродинамические пульсации (псевдозвук) и акустическое поле. Одна из реализаций этого подхода достигается путем определения пульсаций поля на воображаемой поверхности, удаленной от источника акустического поля, где практически нет пульсаций гидродинамического поля (поверхность Кирхгофа). За пределами этой поверхности решается волновое уравнение переноса акустических волн различными методами. Главный недостаток этого метода – неопределенность в расстоянии, на котором необходимо провести поверхность Кирхгофа. Дело в том, что при расчете методами CFD акустическая составляющая давления достаточно быстро затухает из-за схемной вязкости численного метода. Для преодоления схемной вязкости приходится дробить расчетную сетку, что приводит к большому потреблению вычислительных ресурсов. Поэтому приближение поверхности Кирхгофа к источнику шума уменьшает требуемые ресурсы компьютера, но вызывает искажения акустического поля за счет того, что на этой поверхности учитываются не только акустические, но и вихревые колебания давления (псевдозвук). Удаление поверхности Кирхгофа от источника приводит к искажению не только амплитуд акустической волны, но и ее спектральных характеристик, так как схемные эффекты CFDметода влияют по-разному на разные частоты. В настоящей работе используется подход акустико-вихревой декомпозиции. В нем источник шума определяется непосредственно в объёме поля течения, являющегося генератором шума. Расчет акустических волн проводится во всей области расчета, включая источник шума. Данный подход реализован в программном комплексе FlowVision и является усовершенствованной мультипроцессорной моделью ранней однопроцессорной бета-версии.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 46-48 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Аксенов А.А., Клименко Д.В., Мошков П.А., Тимушев С.Ф., Федосеев С.Ю., Яковлев А.А. «Численное моделирование генерации шума разными конфигурациями винтов мультикоптера» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 49-53 (2022)

Небольшие мультикоптеры (дроны), становятся все более полезными для коммерческой и частной деятельности. Несмотря на свою полезность, беспилотники создают шум, который раздражает население . Акустические характеристики становятся ключевым контрольным и конструктивным параметром, и вводят дополнительные ограничения на шумовое загрязнение, которое оказывает непосредственное влияние на здоровье людей. В данной работе продолжена верификация метода декомпозиции псевдозвука (вихревой моды) и акустического поля, который реализован в однопроцессорной бета-версии акустической модели пакета FlowVision 2.5.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 49-53 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Аксенов А.А., Бабулин А.А., Жлуктов С.В., Окулов М.К., Сорокин К.Э., Шевяков В.И. «Развитие модели обледенения IceVision 2.0 в свете новых требований норм летной годности» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 54-56 (2022)

Представлено валидационное исследование модели IceVision 2.0 на различных экспериментальных тестах, опубликованных в открытой литературе.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 54-56 (2022) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Александров А.В., Дородницын Л.В. «Генерация анизотропного турбулентного поля с заданными параметрами на основе тензорного метода фильтрации» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 57-60 (2022)

Численно исследуются характеристики искусственных турбулентных полей, генерируемых на основе прямого тензорного метода фильтрации, с использованием спектральных моделей, не реализованных в рамках скалярного DAF-метода. Эффективность метода генерации продемонстрирована на примере расчетов ряда тестовых задач

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 57-60 (2022) | Рубрики: 08.14 12.01

 

Аникеева М.И., Дядькин А.А., Михайлов М.В. «Численное исследование аэродинамики головного блока при аварии в условиях ветрового воздействия» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 61-63 (2022)

В случае аварии на участке выведения пилотируемого корабля (ПК) на орбиту осуществляется отделение возвращаемого аппарата (ВА) корабля с экипажем от аварийной ракеты-носителя (РН) с помощью двигателей системы аварийного спасения (САС) с последующей посадкой аппарата на парашютах. Наиболее сложный случай аварии – это авария РН на старте из-за ограниченности времени и высоты для осуществления маневра увода аппарата от аварийной ракеты. Для этого случая чрезвычайно важным является надежное определение аэродинамических сил и моментов, действующих на отделяемый головной блок (ОГБ) в процессе отделения от РН. В работе осуществляется численное моделирование обтекания системы тел (ОГБ САС и РН) в процессе их разделения с определением сил, моментов и распределения давления в квазистатической постановке – расстояния между телами задаются дискретно. Собственная скорость движения ОГБ с работающими двигательными установками (ДУ) на данной стадии исследования не учитывается. Главной задачей данного этапа является определение влияния ветра, струй ДУ и расстояния между объектами на газодинамические силы и моменты.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 61-63 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бабич Е.В., Колесник Е.В. «Опыт применения схем повышенного порядка точности с квазиодномерной реконструкцией переменных при расчетах на неструктурированных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 64-67 (2022)

Современные задачи аэродинамики и аэроакустики, решаемые посредством численного моделирования, требуют адекватного разрешения мелкомасштабных возмущений с сохранением их волновых свойств, при этом качество и ресурсоемкость вычислений в первую очередь определяются точностью используемых численных схем. В настоящее время среди схем высокого порядка точности, применяемых для решения задач на неструктурированных сетках по методу конечного объема, большее распространение получили схемы с квазиодномерной реконструкцией переменных. Согласно данному подходу вначале с использованием различных полиномов определяются значения «основных» переменных слева и справа от грани, после чего расчет вектора газодинамических потоков на грани проводится с использованием реконструированных значений. К настоящему времени исследованиям по данной тематике посвящено большое количество публикаций, однако в литературе до сих пор имеются различные мнения по данному вопросу. Настоящая работа посвящена тестированию нескольких схем повышенного порядка точности (3-го и 5-го порядка) с квазиодномерной реконструкцией переменных при расчетах на неструктурированных сетках с различным типом сеточных элементов

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 64-67 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Балакирева Н.В., Еремеев В.О., Зайцева С.Г., Суворов А.С. «Метод конечно-элементного моделирования гидродинамического шума, возникающего при обтекании упругих тел» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 68 (2022)

Представлен метод моделирования гидродинамического шума, позволяющий осуществлять расчет излучения звука в механоакустических системах произвольной геометрии с учетом упругих резонансов движущегося в жидкости тела. Метод основан на представлении акустического излучения как процесса рассеяния турбулентных псевдозвуковых волн на неоднородностях обтекаемой поверхности и оперирует совместным решением уравнений Гельмгольца и теории упругости в конечно-элементной постановке в спектральной области. В качестве исходных гидродинамических данных в методе используется тензор напряжений Лайтхилла, что позволяет подавить нефизичные пульсации, свойственные для расчетов течений жидкости в RANS-LES постановке. Представлены результаты валидации метода на примере классических задач и его апробации в задаче шумоизлучения гидравлического оборудования. Показано, что в отличие от аэроакустической проблематики основной вклад в излучение звука гидродинамическими источниками формируется за счет возбуждения потоком резонансных колебаний обтекаемых тел.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 68 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Барышева Д.В., Лесных Т.О., Иванова Е.В., Ким Н.В., Сергеев М.С., Романенко Г.А., Печагин Д.В. «Локализация источников шума сферической микрофонной решёткой в пассажирском самолете при наземных испытаниях» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 69-72 (2022)

В последнее время оценка акустических характеристик самолета не ограничивается только крейсерскими режимами полета. Рекомендуется оценивать характеристики шума в течение всего полета, а также при наземных гонках маршевых силовых установок (МСУ). Измерения уровня звукового давления (УЗД) на вновь создаваемых самолётах являются обязательными при оценке степени комфорта для пассажиров и условий работы экипажа. Для выявления наиболее заметных источников шума может быть использована система сферического бимформинга. Она разработана специально для использования внутри кабин самолётов, вертолетов и автомобилей, которые могут иметь сложное звуковое поле с большим количеством отражений, что делает невозможным применение обычных плоских микрофонных решеток. Система сферического бимформинга, обеспечивает формирование сферической диаграммы направленности и позволяет обойти данные ограничения. В рамках демонстрационной работы успешно проведены акустические испытания по локализации источников шума в контрольных областях в салоне и кабине экипажа пассажирского самолета при гонке МСУ с применением сферической микрофонной решётки с 36 микрофонами и встроенными цифровыми камерами. Получены диаграммы распределения суммарных УЗД и выделены источники шума внутри пассажирского салона и кабины экипажа. Проведен анализ вклада шума самолетных систем, с учётом их конструктивных особенностей, в общий уровень шума в самолете. Данный метод определения акустических характеристик позволяет выявить возможные места доработок конструкции, а повторные испытания – оценить эффективность данных доработок для снижения общего шума пассажирского самолета

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 69-72 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Батраков А.С., Кусюмов А.Н., Пахов В.В., Степанов Р.П. «Расчетно-экспериментальное исследование акустических характеристик моделей винтов вблизи земли» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 73-76 (2022)

Валидация численных расчетов характеристик летательных аппаратов (в том числе акустических) остается одной из основных проблем численных методов. Данная работа содержит результаты исследований поля акустического давления в окрестности трех комплектов лопастей с различной формой в плане. Приводится сравнение результатов численных расчетов и экспериментальных данных. В работе исследовались три комплекта лопастей различной формы в плане.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 73-76 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 14.02

 

Бахнэ С., Трошин А.И. «Сравнение противопоточных и симметричных WENO-схем при моделировании базовых турбулентных течений методом крупных вихрей» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 77-80 (2022)

Как известно, при использовании гибридных RANS/LESметодов в задачах обтекания твердых поверхностей важен вопрос выбора численной схемы. Противопоточные схемы, которые обычно применяются вблизи стенки, обладают высоким уровнем диссипации, непригодным для LES. Центрально-разностные (CD) схемы, привлекательные с точки зрения описания малых масштабов течения, обладают недостаточным запасом устойчивости при использовании их в пристенной части пограничного слоя. Одним из подходов в данной ситуации является использование гибридных разностных схем, которые с помощью эмпирической переходной функции переключаются между противопоточной и центрально-разностной аппроксимациями. Т

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 77-80 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бахнэ С., Волков А.В., Матяш И.С., Матяш С.В., Трошин А.И. «Тестирование метода расчета отрывных течений на основе подхода IDDES и модели турбулентности класса DRSM» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 81-84 (2022)

Надежное моделирование отрывных течений до сих пор остается нерешенной задачей вычислительной аэродинамики. Популярные в настоящее время методы, основанные на буссинесковых моделях турбулентности, могут давать ошибку в размере отрывных зон до 100%, связанную с некорректным воспроизведением интенсивности обмена массой, импульсом и энергией через границу отрыва. Модели турбулентности класса DRSM (Differential Reynolds Stress Models – дифференциальные модели для напряжений Рейнольдса) обладают значительным потенциалом в описании отрывных течений в рамках системы уравнений Рейнольдса. Отметим, что развитию этого направления посвящен европейский проект HiFi-TURB (2019–2022). В связи с этим интересен вопрос: какие преимущества можно получить в вихреразрешающих расчетах на базе модели класса DRSM. В данной работе рассматривается оригинальный вариант метода IDDES, обозначенный DRSM-IDDES, основанный на небуссинесковой модели турбулентности SSG/LRR-ω и сформулированный по аналогии с SST-IDDES.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 81-84 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бобков В.Г., Вершков В.А., Козубская Т.К., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Численное исследование влияния аэродинамической трубы на характреристики винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 85-87 (2022)

При проектировании новых перспективных винтокрылых летательных аппаратов для исследования аэродинамических характеристик (АДХ) винтов широко применяются физические эксперименты в аэродинамической трубе (АДТ). Размер рабочей камеры АДТ ограничен и несомненно оказывает влияние на исследуемые АДХ винта. В работе методика вычислительного эксперимента была применена для исследования влияния стенок рабочей камеры АДТ на АДХ вращающегося винта вертолета на режиме горизонтального полета.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 85-87 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бобков В.Г., Григорьева М.С. «Численное исследование влияния земли на аэродинамические характристики жёсткого винта вертолёта» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 88-90 (2022)

Расчёт аэродинамических характеристик при обтекании винта вертолёта является актуальной задачей из-за многообразия типов вертолётов, видов винтов, конфигурации лопастей и режимов работы винта. Численные исследования обтекания винта необходимы и все шире применяются при разработке и проектировании вертолётов для определения характеристик летательного аппарата на этапе проектирования. Одним из сложных для анализа аэродинамики винта вертолета является режим работы на предельно низких высотах из-за влияния земли на аэродинамические характеристики винта вертолёта. Целью данной работы являлось численное исследование влияния земли на аэродинамические характеристики жёсткого винта вертолёта при осевом обтекании.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 88-90 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бобков В.Г., Жданова Н.С., Козубская Т.К., Кудрявцева Л.Н., Цветкова В.О. «Моделирование обтекания винта квадрокоптера с использованием метода погруженных границ и динамической адаптации сетки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 91-92 (2022)

Обсуждаются результаты расчета задачи обтекания вращающегося винта, а также ряда вспомогательных задач, рассмотренных в целях верификации разработанной методики и исследования влияния различных факторов. Моделирование проводится на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса для вязкого сжимаемого газа. В качестве замыкания этой системы используется модель турбулентности Спаларта-Аллмараса.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 91-92 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Чернышев И.Л. «Особенности обтекания ближнемагистрального самолета с мотогондолой двигателя, расположенной над крылом» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 93-94 (2022)

Жесткие экологические требования сформулированы в авиационном сообществе к техническим показателям воздушных судов ближайшего будущего, обеспечивающим прогнозируемый устойчивый рост воздушного транспорта. Одними из направлений исследований аэродинамических компоновок, которые позволяют снизить уровень шума на местности является экранирование планером самолета шума двигателя. В частности, к таким компоновкам относятся самолеты так называемых нетрадиционных схем: интегральной, схемы «летающее крыло», самолет с несущим фюзеляжем и т.д. Значительный экранирующий эффект может быть получен и на самолете классической схемы если двигатели располагать на верхней поверхности крыла. Принципиально данная компоновка практически не отличается от классической и может быть реализована на уровне современных технологий. Важнейшими преимуществами рассматриваемой конфигурации являются: возможность установки на самолете двигателей большой и сверхбольшой степени двухконтурности вследствие снятия ограничения на их размеры при размещении над крылом; защищенность двигателей от повреждения посторонними предметами с ВПП; благоприятные возможности для управления вектором тяги. В работе представлены результаты расчетных исследований обтекания аэродинамической компоновки современного пассажирского самолета направленных на минимизацию сопротивления самолета с двигателем расположенным над крылом. Выполнены исследования по уменьшению интерференции между планером и гондолой ТРДД. Подтверждена возможность обеспечения допустимого уровня сопротивления интерференции и предельно допустимого значения величины Судоп современного пассажирского самолета рассматриваемой схемы

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 93-94 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Босняков С.М., Ливерко Д.А., Михайлов С.В., Маленко В.А., Морозов А.Н. «Экспериментальная проверка метода и программы расчета низкочастотных пульсаций на границе струи натурной дозвуковой аэродинамической трубы замкнутого типа» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 95 (2022)

Исследуется точность расчета методом DDES границы дозвуковой струи в классической малоскоростной аэродинамической трубе с открытой рабочей частью. Проведено сопоставление результатов нескольких серий расчетных и экспериментальных исследований в которых низкочастотные пульсации полного давления в струе исследовались различными методами. Расчет проведен методом LES (IDDES) с применением программы EWT-ЦАГИ. Эксперимент выполнен с применением манометров, датчиков ИКД-100 и КуЛайт. Проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных. Показано, что они находятся в приемлемом соответствии друг с другом. Отмечено, что проведение работ по сопоставлению расчетных и экспериментальных данных в условиях больших масштабов затруднено вследствие необходимости покрытия расчетной сеткой больших объемов пространства, что ведет к серьезной загрузке компьютера. С другой стороны, точки измерения в эксперименте привязаны к определенным позициям, которые не всегда оптимальны с точки зрения исследования физических особенностей течения.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 95 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Васильев О.В. «Метод характеристических штрафных функций для моделирования течений сжимаемого газа в сложной геометрии» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 96-98 (2022)

Эффективное численное моделирование течений жидкости и газа со сложной геометрией, особенно с движущимися элементами или деформируемыми границами, представляет собой довольно сложную задачу. В настоящий момент существует два основных подхода численного моделирования задач сложной геометрии: методы на основе согласованных сеток, отслеживающих границы области, и методы погруженных (затопленных) границ. В общепринятом подходе на основе согласованных структурированных и неструктурированных сеток узлы расчётной сетки совпадают с границей области, что позволяет напрямую накладывать граничные условия в узлах сетки. Основной сложностью использования согласованных сеток является дороговизна их построения, контроль качества вычислительных сеток и невозможность применения декартовых сеток. Построение согласованных сеток сильно усложняется для геометрии с движущимися или деформируемыми границами, так как требует непрерывной адаптации или построения новой сетки с интерполяцией решения со старой сетки на новую. Метод погруженных границ позволяет избежать затрат и сложностей, связанных с построением согласованных сеток, и дает возможность численного моделирования с использованием декартовых сеток посредством изменений уравнений, обеспечивающих выполнение граничных условий без сосредоточения узлов сетки вдоль поверхности. Представлен краткий обзор метода характеристических штрафных функций (МХШФ), представляющего отдельный подкласс дифференциальных методов погруженных границ, в которых эффект присутствия объектов сложной геометрии достигается посредством введения дополнительных объёмных источниковых членов в дифференциальные уравнения, обеспечивающих возможность накладывать общие однородные и неоднородные граничные условия Дирихле, Неймана и Робена. Метод характеристических штрафных функций довольно гибок и применим для решения как параболических, так и гиперболических систем уравнений, при этом, МХШФ даёт возможность контролировать ошибку численного решения пенализированных уравнений через штрафные параметры. Применимость метода характеристических штрафных функций, общность формулировки и возможность накладывать произвольные граничные условия на стационарных и подвижных границах, по функциональности, гибкости и простоте применения близкая к определению аналитических граничных условий, продемонстрированы на примерах сверхзвуковых/дозвуковых вязких/невязких течений со сложной геометрией. Продемонстрирована эффективность метода характеристических штрафных функций при совместном использовании с сеточной адаптацией, позволяющей локальное разрешение сложной геометрии с заданной точностью без чрезмерного разрешения вдали от границ, включая моделирование обтекания объектов с движущимися и деформируемыми границами

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 96-98 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Васильев О.В., Жданова Н.С. «Применение метода характеристических штрафных функций для численного моделирования турбулентного пограничного слоя» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 99-100 (2022)

Известно, что для численного решения задач аэродинамики, характеризующихся высоким числом Рейнольдса, необходимо высокое разрешение расчетной сетки вблизи границы обтекаемого тела. Это накладывает жесткие требования к объему вычислительных ресурсов, увеличивает время счета задачи и усложняет построение самой сетки. Ограничения на размер расчетных ячеек вблизи поверхности тела могут быть заметно снижены применением методов на основе пристеночных функций, что достигается заменой граничных условий прилипания на поверхности тела условием сшивки пристеночной функции с внешней областью турбулентного пограничного слоя. Пристеночные функции дают возможность переноса касательных напряжений из внешней области пограничного слоя на поверхность тела посредством использования условия проскальзывания, задаваемое в неявном виде пристеночной функцией. В традиционных подходах граничные условия определяются путем решения нелинейных уравнений в точке сшивки, при этом сама точка сшивки заранее не известна, так как неявно задана расстоянием от стенки, нормированным на масштаб вязкой длины, который, в свою очередь, является функцией касательного напряжения на стенке. Основная идея разработанного метода заключается в замене алгебраического условия сшивки внешнего решения с пристеночной функцией на дифференциальную формулировку, позволяющую использовать обобщение метода характеристических штрафных функций для переноса касательного напряжения из внешней области пограничного слоя на поверхность тела. При этом область сшивки задается неявно через локализованный источниковый член в уравнении пограничного слоя, записанный как функция расстояния от стенки, нормированного на масштаб вязкой длины. Такой подход позволяет, во-первых, полностью устранить плохо-определенное условие точки сшивки решений и, во-вторых, свести систему дифференциальных уравнений с нелинейными алгебраическими связями к системе уравнений с дифференциальными обратными связями, основанным на методе характеристических штрафных функций и обеспечивающим эту связь. Последнее обстоятельство определяет возможное развитие метода, связанное с применением дифференциальных пристеночных функций (для задач с сильными отрывами). В целом, новый метод позволяет заметно снизить требования к пристеночному разрешению расчетной сетки без существенного усложнения вычислительного алгоритма. Численная реализация метода проведена на базе программного комплекса NOISEtte с применением вершинноцентрированного метода контрольных объемов и EBR (Edge Based Reconstruction) схемы повышенной точности. Возможности метода показаны на примере численного решения задач о течении в канале и обтекания плоской пластины при больших числах Рейнольдса. Использованы различные способы задания граничных условий на твердой стенке: применение согласованных с границей сеток и метод погруженных границ

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 99-100 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Васкецов И.А., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В., Храмцов И.В. «Расчетно-экспериментальные исследования акустических характеристик образцов звукопоглощающих конструкций при нормальном падении звуковой волны с помощью различных методов» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 101-102 (2022)

Звукопоглощающие конструкции (ЗПК) являются наиболее эффективным средством снижения шума вентилятора авиационного двигателя. Основополагающей характеристикой ЗПК является ее импеданс – комплексная величина, которая зависит от геометрических параметров ЗПК и от специфических внешних условий эксплуатации. Методы экспериментального определения импеданса ЗПК имеют некоторые недостатки. Данные методы базируются на микрофонных измерениях, при этом микрофоны размещаются на стенках экспериментальных установок или исследуемых образцов (в случае многослойных ЗПК такое размещение микрофонов весьма проблематично). При этом результаты экспериментального определения импеданса ЗПК, полученные с помощью различных методов на различных установках отличаются не только от результатов прогнозирования импеданса по расчетным моделям, но и между собой. Другим способом исследования акустических характеристик образцов звукопоглощающих конструкций является численное моделирование. Такой подход может применяться как для прямой симуляции натурного эксперимента по испытаниям образца ЗПК, так и для исследования ряда физических величин внутри и на поверхности ЗПК, что в дальнейшем можно использовать для уточнения моделей прогнозирования импеданса, а также коррекции методов экспериментального исследования ЗПК. В работе рассматриваются акустические характеристики образцов ЗПК, получаемые с помощью различных методов в интерферометре нормального падения при высоких уровнях звукового давления. В ходе эксперимента использовались стандартизованный метод передаточной функции и метод Дина. Численное моделирование основывалось на решении нестационарной газодинамической задачи распространения звуковой волны внутри интерферометра нормального падения с установленным образцом звукопоглощающей конструкции. В ходе расчета на каждом временном шаге производилась запись сигналов давления в точках, имитирующих микрофоны на стенке интерферометра и зонды на лицевой и тыльной поверхностях образцов. Полученные сигналы обрабатывались аналогично эксперименту. Результаты полученные с помощью численного моделирования имеют хорошее соответствие с результатами эксперимента. Однако, было выявлено отличие результатов, получаемых по методу передаточной функции и методу Дина. Данный эффект наблюдался, как в ходе экспериментальных работ, так и в ходе численных исследований. Для объяснения причин отличий результатов, получаемых с помощью различных методов, был разработан оригинальный метод обработки результатов численного моделирования. Данный метод позволяет определять импеданс непосредственно из соотношения акустического давления на поверхности к акустической скорости. Полученные результаты демонстрируют, что с использованием метода передаточной функции определяется импеданс именно лицевой поверхности образца ЗПК, а с помощью метода Дина, определяется импеданс отдельных ячеек.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 101-102 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 12.02 12.03

 

Воронков А.А., Вишняков А.Н., Лесных Т.О., Иванова Е.В., Паранин Г.В. «Измерение вибрации в полёте в районе центроплана и на кресле пилота пассажирского самолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 103-106 (2022)

Улучшение комфорта пассажиров и снижение утомляемости экипажа в пассажирских самолетах, а также ужесточение требований к характеристикам внутренней вибрации как со стороны авиационных властей, так и со стороны авиаперевозчиков делают актуальным инструментальный контроль фактических уровней вибрации. В рамках мероприятий по улучшению комфорта пассажирского салона самолета были выполнены работы по выявлению источников внутренней вибрации и определению ее характеристик. Установлено наличие во время полёта существенной составляющей вибрации на частоте 56,8 Гц.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 103-106 (2022) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Горобец А.В. «Мучительная индустриализация научного CFD кода для гибридных суперкомпьютеров» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 107-108 (2022)

Рассматривается гетерогенный программный комплекс NOISEtte для моделирования турбулентных течений и аэродинамического шума от них. Для распараллеливания используются стандарты MPI, OpenMP и OpenCL, что позволяет задействовать много CPU и GPU, причем разных производителей

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 107-108 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 12.02 12.03

 

Гусева Е.К., Стрелец М.Х., Травин А.К., Шур М.Л. «Численное моделирование криволинейного турбулентного следа при наличии неблагоприятного градиента давления» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 109-113 (2022)

Надежный расчет характеристик криволинейных турбулентных следов, подверженных воздействию неблагоприятного градиента давления (НГД), является необходимым элементом расчетной оптимизации крыльев современных пассажирских самолетов, в которых для повышения подъемной силы при малых скоростях полета (на режимах взлета и посадки) применяется механизация крыла. При этом следы предкрылка и основного крыла попадают в область НГД, индуцированного отклоненным закрылком, что приводит к увеличению поперечной ширины следа и появлению в нем сильно заторможенной области или даже формированию локальной зоны возвратного течения («висячей» зоны отрыва). Это, в свою очередь, влечет за собой уменьшение эффективного угла поворота следа и ограничение максимальной подъемной силы. Оптимизации таких крыльев требует многовариантных расчетов на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (RANS) в сочетании с полуэмпирическими моделями турбулентности, которые на протяжении многих лет были и до сих пор остаются основным вычислительным инструментом таких расчетов при практически значимых (высоких) числах Рейнольдса.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 109-113 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Демин И.Ю., Гурбатов С.Н., Лисин А.А., Карабасов С.А. «Численный анализ эволюции интенсивных аэродинамических струй в задачах с неплоской геометрией» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 114-115 (2022)

Представлена гибридная акустическая модель для оценки спектральной плотности шума на больших расстояниях от сверхзвуковых струй. В ближней зоне задачи, включающей струю и ее ближнее акустическое поле, решаются уравнения Навье–Стокса с учетом моделирования турбулентности и ударных волн (скачков уплотнения), и затем происходит расчет трехмерного акустического переноса. Полученное решение для ближнего поля используется в качестве граничного условия для эволюционного уравнения Бюргерса. Для решения последнего разработана эффективная численная схема в спектральной области с учетом неплоской задачи (сферическая и цилиндрическая расходимость) звукопереноса. Представлены примеры расчета сверхзвуковых струй из эксперимента LTRAC (Университета Монаш, Австралия) и ТUTA (Техасский Университет, США).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 114-115 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Денисенко В.В., Фортова С.В. «Построение вычислительной модели эластической турбулентности в двумерной ячейке для течения Колмогорова» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 116-118 (2022)

Целью работы является численное исследование явления полимерной турбулентности в двумерной ограниченной области (квадратной ячейке) при воздействии внешней силы. Возникновение и развитие турбулентного режима изучается на примере течения Колмогорова. Методами прямого численного моделирования течения вязкоупругой среды при различных параметрах течения и полимеров изучены различные типы течения, включая режим эластической турбулентности и режим поднижения сопротивления.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 116-118 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Денисов С.Л., Остриков Н.Н. «Проблемы расчетных и экспериментальных исследований эффективности экранирования авиационных некомпактных источников шума» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 119-122 (2022)

Проблема снижения шума самолётов на местности является одной из приоритетных задач в современной гражданской авиации, решение которой позволяет не только удовлетворить экологическим требованиям, но и обеспечить конкурентное преимущество. Хорошо известно, что одним из основных источников шума самолётов на местности является шум двигателя, а одним из возможных и достаточно эффективных способов его снижения является эффект экранирования с помощью различных элементов конструкции планера самолёта. Проблемам реализации эффекта экранирования шума авиационной силовой установки с точки зрения анализа возможности проведения расчётных и экспериментальных исследований и посвящен данный доклад. Авиационная силовая установка представляет собой сложный акустически некомпактный источник шума, который в случае двухконтурного турбовентиляторного двигателя можно представить в виде совокупности источников различной интенсивности, направленности излучения и спектральных свойств. Основными источниками шума двухконтурного турбовентиляторного двигателя следует признать шум вентилятора в передней полусфере, шум внешнего контура в задней полусфере и шум струи в задней полусфере. Анализ этих источников шума по отдельности представляет собой достаточно не простую задачу, в решении которой в последнее время наметился существенный прогресс благодаря активному использованию высокопроизводительных расчётных методов, а также углублению понимания сути физических явлений, лежащих в основе процессов генерации звука нестационарными потоками, что позволило развить различных (эмпирически, полуэмпирические или иные) расчётные модели, адекватно описывающие излучение звука в интересующем диапазоне параметров.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 119-122 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Долуденко А.Н., Фортова С.В. «Сравнительный анализ численного и экспериментального исследования двумерной турбулентности в ячейке с твердыми стенками» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 123-125 (2022)

Турбулентность – это хаотическое состояние, возникающее в жидкости под воздействием внешнего воздействия при больших числах Рейнольдса Re. В трехмерной турбулентности образуется широкий диапазон масштабов, где наблюдаются хаотические пульсации скорости. Наличие такого широкого диапазона связано с каскадом энергии, которая передается благодаря нелинейному взаимодействию от интегрального масштаба турбулентности (где она создается за счет накачки) ко все более мелким масштабам вплоть до диссипативного масштаба, где включается вязкость, которая преобразует кинетическую энергию в тепло. В тонких слоях жидкости турбулентность эффективно является двумерной на масштабах, превышающих толщину слоя жидкости. При этом основной особенностью двумерного турбулентного течения, постоянно возбуждаемого внешней силой, является возникновение обратного энергетического каскада. За счет нелинейных эффектов пространственный масштаб вихрей, создаваемых внешней силой, увеличивается до тех пор, пока рост не будет остановлен размером ячейки. В последнем случае энергия накапливается на этих масштабах. При определенных условиях накопление приводит к возникновению системы когерентных вихрей. Наблюдаемые вихри имеют размер сравнимый с размером ячейки. Физический эксперимент, используемый в данной работе для сравнения с численным экспериментом, проводится в ограниченном замкнутом объеме – экспериментальной ячейке, ограниченной стенками. Для качественного сравнения расчетов с этим экспериментом при численном моделировании учитывались условия прилипания к стенкам и наличие трения о дно.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 123-125 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Жаворонкин А.О., Курсаков И.А., Матяш Е.С., Савельев А.А., Трошин А.И. «Применение нелинейной модели турбулентности SST-NL к расчётам течений с выраженной анизотропией напряжений Рейнольдса» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 136-137 (2022)

Основным инструментом, применяемым при исследовании обтекания летательного аппарата в настоящее время, являются расчёты, основанные на решении осреднённых по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса, замкнутых моделью турбулентности. В настоящее время наиболее распространенными моделями турбулентности являются модели Спаларта–Аллмараса (SA) и Ментера (SST) и их модификации. Однако оба этих семейства основаны на гипотезе Буссинеска, что ограничивает их применимость классами течений, в которых на течение влияет единственная компонента тензора напряжений. В более сложных течениях (например, в угловых течениях или отрывах) проявляются эффекты анизотропии турбулентности, которые не могут быть описаны в рамках гипотезы Буссинеска. Известным примером является угловое течение вблизи корня крыла: расчёты по буссинесковым моделям предсказывают в этом месте обширный отрыв даже при небольших углах атаки, что не подтверждается экспериментальными исследованиями. Этот отрыв влияет на картину течения над всей поверхностью крыла. Для расчёта таких течений необходимо использовать модели турбулентности, способные воспроизводить анизотропию тензора напряжений Рейнольдса. К их числу относятся дифференциальные (DRSM) и алгебраические (EARSM) модели для рейнольдсовых напряжений. К классу последних можно также отнести нелинейные расширения буссинесковых моделей, поскольку итоговые формулы для тензора напряжений в них имеют тот же вид, что и в EARSM. В работе приводятся результаты тестирования модели турбулентности с нелинейной турбулентной вязкостью SST-NL, реализованной в программе EWT–ЦАГИ. Рассматриваются течение в прямоугольном канале, трансзвуковое обтекание модели DLR-F6 2, а также тестовый случай NASA Juncture Flow.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 136-137 (2022) | Рубрики: 08.14 12.03

 

Исаев С.А., Судаков А.Г., Никущенко Д.В., Усачов А.Е., Чулюнин А.Ю., Дубко Е.Б. «RANS расчеты интенсивных отрывных и смерчевых течений на структурированных пластинах и стенках каналов в цифровых двойниках экспериментальных стендов Института механики МГУ и КАЗНЦ РАН» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 151-157 (2022)

Тестирование современных, в особенности, отечественных пакетных технологий на цифровых аналогах экспериментальных стендов РФ представляет актуальную задачу для обеспечения информационной безопасности. Мировую значимость такому тестированию придает выбор в качестве решаемых задач самоорганизующихся высокоинтенсивных отрывных и смерчевых пристеночных потоков около структурированных поверхностей с наклонными канавками на пластине и стенке узкого канала. Представляются некоторые результаты проведенных исследований и обозначаются их желаемые перспективы.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 151-157 (2022) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Канев Н.Г. «Граничные условия для поверхностей, реагирующих на касательное акустическое воздействие» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 156-157 (2022)

В настоящее время теоретически и экспериментально исследуются среды нового типа – акустические метаматериалы – искусственно создаваемые структуры из элементов малых волновых размеров, которые могут иметь необычные для обычных сред свойства. Если такая структура покрывает некоторую поверхность и существенно изменяет ее исходные свойства, то говорят от метаповерхностях. Чаще всего для создания метаповерхностей используют резонансные ячейки, например, независимые или связанные резонаторы Гельмгольца. Известно, что если расстояние между независимыми одинаковыми резонаторами Гельмогольца меньше половины длины волны, то свойства поверхности можно описать эквивалентным импедансом в том смысле, что метаповерхность обеспечивает такое же отражение звука в дальнем поле, как и обычная поверхность, импеданс которой равен эквивалентному импедансу метаповерхности. В представленной работе рассматривается абсолютно жесткая поверхность, покрытая дипольными резонаторами (рис. 1), моменты которых направлены вдоль поверхности. Физическая модель дипольного резонатора – несжимаемая сфера на пружине. Движение диполя вызывается движением среды в его окрестности, поэтому поверхность с дипольными резонаторами реагирует на градиент звукового давления по направлению вдоль момента диполей, т.е. на касательное акустическое воздействие. При нормальном падении звуковой волны (по оси z, резонаторы остаются неподвижными, поэтому поверхность не «чувствует» воздействия со стороны звукового поля и остается абсолютно жесткой. Податливость поверхности проявляется только при наклонном падении. Предлагается описывать свойства такой поверхности с помощью граничного условия, представляющего отношение градиента звукового поля вдоль поверхности к ее нормальной скорости, названное тангенциальным импедансом. Получен коэффициент отражения плоской звуковой волны, падающей на поверхность под произвольным углом, в зависимости от тангенциального импеданса. Обсуждается возможность создания поляризованной метаповерхности, образованной резонаторами, момент которых имеет фиксированное направление.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 156-157 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Каракулев А.Е., Козубская Т.К., Плаксин Г.М., Софронов И.Л. «Численный бимформинг и метод декомпозиции по динамическим модам для анализа акустического источника в вычислительном эксперименте» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 158-160 (2022)

Анализ внешних акустических полей на основе данных газодинамических расчетов самолета и/или элементов его конструкции является важной составляющей процесса проектирования будущих изделий. Рассматривается подход совместного применения методов численного бимформинга и метода разложения на динамические моды (DMD) для выявления пространственных и частотных характеристик источников звука, генерируемого газодинамическим течением в некоторой области интереса. Численный бимформинг решает задачу восстановления непрерывной функции акустического источника на основе данных, получаемых при численном моделировании задач обтекания. Было показано, что при соблюдении определенных ограничений на шаг сетки источника и сетки микрофонов построенная матрица оператора бимформинга обладает хорошей обусловленностью, а решение тестовых задач производится с высокой точностью. Разработанный метод был применен для обработки данных, полученных в ходе вычислительного эксперимента по турбулентному обтеканию профиля крыла 30P30N с выпущенной механизацией, конфигурации, хорошо исследованной как численно, так и экспериментально. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) найденной функции источника оказалась в хорошем соответствии с результатами анализа поля давления газодинамического расчета, показывающего наличие превалирующего источника звука вблизи зазора между предкрылком и крылом с теми же частотами. Для уточнения характеристик акустического поля и извлечения дополнительной информации из газодинамических расчетов ранее предложена концепция применения численного бимформинга и метода DMD для анализа данных вычислительного эксперимента, накапливаемых на поверхности FWH. В применении к расчетам было показано, что полученная бимформингом АЧХ источника с подъемами вблизи частот Sh=11, 15.5, 21.5, 27 хорошо согласуется с основными слабозатухающими модами, предоставляемыми анализом DMD, как по частотам, так и по локализации источника между предкрылком и крылом. Представлены результаты по продолжению исследований акустического поля, создаваемого турбулентным обтеканием профиля 30P30N.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 158-160 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Кирюшина М.А., Елизарова Т.Г., Епихин А.С. «Сопоставление численных алгоритмов на примере решения задачи о взаимодействии движущегося вихря с ударной волной» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 161-163 (2022)

С помощью квазигазодинамического (КГД) метода решения задач газовой динамики, включенного в открытую платформу OpenFOAM в качестве вычислительного ядра QGDFoam, решена тестовая задача о нестационарном взаимодействии вихревого течения с ударной волной.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 161-163 (2022) | Рубрики: 08.14 12.04

 

Крайко А.Н., Мельникова О.М., Пьянков К.С. «Линейный и нелинейные подходы и цифровая обработка сигналов в вычислительной аэроакустике» Теоретическая и прикладная газовая динамика. Труды ЦИАМ № 1341. Т. 1, с. 439-452 (2010). 488 с.

Выполнено сравнение линейного и нелинейного подходов к расчету распространения и эволюции малых акустических возмущений в неоднородных потоках. В общепринятом линейном подходе численно интегрируются линеаризованные уравнения нестационарного течения идеального (невязкого и нетеплопроводного) или вязкого газа. При нелинейном подходе интегрируются исходные нелинейные уравнения того же нестационарного течения (для идеального газа – уравнения Эйлера), которые и при линейном подходе вместе с процедурой установления используются для расчета стационарного фона. Показано, что применение широко используемой в акустических экспериментах цифровой обработки сигналов позволяет из результатов интегрирования нелинейных уравнений выделять гармонические акустические волны, интенсивность которых меньше интенсивности шума, обусловленного погрешностями счета, в том числе, плохим установлением стационарного фона.

Теоретическая и прикладная газовая динамика. Труды ЦИАМ № 1341. Т. 1, с. 439-452 (2010). 488 с. | Рубрики: 04.01 04.12 08.14 08.15

 

Клюев Н.А. «Применение разложения по динамическим модам для поиска параметров неустойчивости вихревого следа» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 164-165 (2022)

Метод разложения по динамическим модам (dynamic mode decomposition – DMD) был ранее представлен для анализа результатов расчётов и экспериментов. В качестве входных данных в разложении по динамическим модам используются конечномерные вектора измерений, полученные через равные промежутки вдоль некоторого выделенного направления. Центральной идеей разложения по динамическим модам является предположение линейной связи между векторами наблюдений. В работе разложение по динамическим модам применялось для поиска характеристик мод неустойчивости в расчёте дальнего вихревого следа за самолётом Boeing 747 в турбулентной атмосфере.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 164-165 (2022) | Рубрики: 08.14 12.04

 

Колесник Е.В., Бабич Е.В., Смирновский А.А., Смирнов Е.М. «Численное исследование взаимодействия пограничного слоя и затупленного тела в сверхзвуковом потоке» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 166-170 (2022)

Исследование структуры течения, возникающей при обтекании сверхзвуковым потоком какой-либо конструкции, закреплённой на обтекаемой поверхности, важно для многих практических приложений, прежде всего, в авиакосмической отрасли. При обтекании затупленного тела, установленного на пластине, вдоль которой развивается пограничный слой, возникает сложная вихревая структура, с изменяющейся от случая к случаю конфигурацией системы подковообразных вихрей. При сверхзвуковом обтекании картина взаимодействия становится еще сложнее из-за формирования скачков уплотнения. Возникающая многовихревая структура течения приводит к сильно неоднородному распределению параметров в области сочленения тела и пластины. С практической точки зрения наиболее важно правильно предсказывать тепловые и динамические нагрузки в этой области. Изучение возникающих сложных трехмерных явлений вязко-невязкого взаимодействия очень интересно и в теоретическом отношении. Настоящая работа посвящена численному моделированию ламинарных (стационарных и нестационарных автоколебательных) режимов обтекания различных по геометрии конфигураций затупленного тела

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 166-170 (2022) | Рубрики: 08.14 12.04

 

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Башкатов В.В. «Проблемы применения численных методов для поиска оптимальных значений импеданса ЗПК с целью снижения шума самолетов на местности» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 180-184 (2022)

Наиболее эффективным способом снижения шума вентилятора авиадвигателя является облицовка его каналов звукопоглощающими конструкциями (ЗПК), параметры которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальное снижение шума на местности на различных режимах работы двигателя в течение взлетно-посадочного цикла полета самолета. В отличие от строительной акустики, в которой успех звукопоглощения звука на стенках помещений определяется за счет увеличения коэффициента звукопоглощения материалов облицовок, создание эффективных ЗПК для ТРДД является комплексной научной проблемой, включающей в себя: решение специфических волноводных прямых и обратных задач, включая дифракционную задачу излучения звука из открытого конца волновода, с целью определения оптимальных импедансных граничных условий, обеспечивающего наибольшее затухание звука в канале при заданных характеристиках источника звука (вентилятора) и геометрических параметров системы; разработку конструкций ЗПК, включая создание новых материалов для их заполнения, которые могут реализовать заданный оптимальный импеданс в широком диапазоне частот; разработку технологий изготовления ЗПК, позволяющих обеспечить многочисленные требования к конструкциям, размещаемым в ТРДД.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 180-184 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 12.02 12.03 12.04

 

Косушкин К.Г., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М.. «Моделирование обтекания винтов мультикоптеров» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 187-191 (2022)

Для мультикоптеров – беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) характерно большое количество несущих винтов от четырёх, которые могут занимать сложные пространственные положения и, соответственно, оказывать сильное индуктивное влияние друг на друга, особенно при больших поступательных скоростях полёта. Учёт взаимовлияния необходимо учитывать при оценке аэродинамических и акустических характеристик, при разработке систем автоматического управления БПЛА. Здесь приводятся результаты расчётного исследования аэродинамических характеристик несущих систем беспилотных мультикоптеров различных компоновок, выявление особенностей обтекания винтов, оценка взаимовлияния винтов друг на друга. Рассматривались комбинации из четырех, восьми (четыре соосных) и четырнадцати двухлопастных винтов.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 187-191 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Кудрявцев А.Н., Хотяновский Д.В. «Численное моделирование развития неустойчивостей в сверхзвуковых струях прямоугольного сечения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 197-199 (2022)

На основе модели Навье–Стокса–Фурье для сжимаемого совершенного газа проводится вихреразрешающее численное моделирование развития неустойчивостей в сверхзвуковых струях, истекающих из прямоугольных сопел. Представлены результаты моделирования для изобарической струи одноатомного газа (аргон), истекающей в спутный внешний поток из сопла квадратного сечения.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 197-199 (2022) | Рубрики: 08.14 12.04

 

Кусюмов А.Н., Кусюмов С.А., Михайлов С.А., Романова Е.В. «О пространственной периодичности поля скоростей в пограничном слое на 3D цилиндре» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 200-202 (2022)

На основе решения уравнений Нвье-Стокса (DNS) рассматривается задача прямого численного моделирования нестационарного 3D обтекания кругового цилиндра в потоке несжимаемой жидкости (газа) для докритического числа Рейнольдса Re=3900. Аналогичная задача моделирования 3D обтекания изолированного цилиндра рассматривалась в работах различных авторов как на основе DNS моделирования, так и с применением вихреразрешающих моделей (LES) турбулентности. Интерес к данной постановке задачи объясняется возможностью воспроизведения различных физических особенностей, включая отрыв (ламинарный) пограничного слоя, образование сдвиговых слоев, вихревой след (дорожка Кармана). На некотором удалении от поверхности цилиндра вниз по потоку также находится потенциально неустойчивая область, где возникает турбулентность. Это позволяет воспроизводить различные участки спектра осцилляций параметров потока, включая энергетическую и инерциальную подобласти спектра. В работе задача моделирования решается как для условий обтекания изолированного цилиндра, так и с использованием периодических граничных условий для воспроизведения обтекания цилиндра в составе решетки из цилиндров.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 200-202 (2022) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Лопато А.И. «Математическое моделирование распространения детонационной волны в неоднородной среде в системе координат фронта волны» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 203-207 (2022)

Целью работы является математическое моделирование распространения детонационной волны по неоднородной смеси с синусоидальным изменением плотности перед фронтом лидирующей ударной волны.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 203-207 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Лысенков А.В., Матяш С.В., Ореховский В.В. «Применение искусственных нейронных сетей для оптимизации аэродинамических характеристик профилей с учетом нелинейных эффектов» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 208-214 (2022)

Современные методы вычислительной аэродинамики (CFD) с использованием многопроцессорной вычислительной техники позволяют получать достоверные данные, точность которых достаточна для этапа проектирования. Методы, основанные на решении уравнений RANS, позволяют получать характеристики в том числе и на нелинейных режимах до наступления сильных отрывных течений. Однако расчеты с использованием таких методов все еще остаются «дорогими» в смысле времени вычислений. При обработке и анализе полученных данных возникают задачи по быстрому получению характеристик в тех точках, в которых не было проведено расчетов, по выявлению основных закономерностей, по поиску оптимальных геометрий и по прогнозированию возможных улучшений характеристик. Все эти задачи могут быть решены с использованием методов машинного обучения. В работе рассматривается обучение глубоких нейронных сетей (Deep Neural Networks) для аппроксимации характеристик профилей, в том числе на предотрывных режимах.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 208-214 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Любимов Д.А. «Анализ RANS/ILES методом влияния дросселирования и системы слива на спектральные характеристики пульсаций давления в спаренном сверхзвуковом воздухозаборнике» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 211-215 (2022)

С помощью RANS/ILES метода высокого разрешения исследовано течение в спаренном модельном сверхзвуковом воздухозаборнике в зависимости от дросселирования каждого из них и особенностей системы слива пограничного слоя.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 211-215 (2022) | Рубрики: 08.14 12.01

 

Маслов В.П., Миронов А.К., Мышенков Е.В., Семенёв П.А. «О возможности снижения шума струи перспективного СПС при помощи впрыска воды» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 216-217 (2022)

Проведено исследование возможности снижения шума выхлопной струи двигателя перспективного СПС с помощью струйных шумоглушителей, представляющих собой набор насадков, расположенных вблизи среза реактивного сопла, через которые в выхлопную струю инжектируется вода. Рассматривался двигатель со смешением потоков и степенью двухконтурности порядка 2.2–2.6.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 216-217 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Крайко А.Н., Валиев Х.Ф., Тилляева Н.И. «Устойчивость стационарных течений с детонационной волной в канале переменной площади» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 64-69 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 64-69 (2020) | Рубрики: 04.01 04.12 08.14

 

Новиков А.В., Образ А.О., Фёдоров А.В. «Влияние микропрофилирования на неустойчивость поперечного течения на сверхзвуковом стреловидном крыле» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 224-227 (2022)

Около поверхности стреловидного (скользящего) крыла при типичной компоновке сверхзвукового самолёта развивается поперечное течение, которое направлено перпендикулярно к линии тока на внешней границе пограничного слоя (ПС). В таком пограничном слое может развиваться неустойчивость поперечного течения (или CF-неустойчивость, от английского термина cross flow). В условиях полёта, как правило, доминирует стационарная СF-неустойчивость. Она эффективно возбуждается микронеровностями обшивки крыла и представляет собой вихри, которые развиваются вдоль линий тока невязкого обтекания и локализованы в пограничном слое. Если начальная амплитуда CF-неустойчивости достаточно мала, её развитие хорошо описывается линейной теорией устойчивости вплоть до критических амплитуд, начиная с которых включаются нелинейные механизмы. Последние приводят ко вторичной неустойчивости и ламинарно-турбулентному переходу (ЛТП). СF-неустойчивость, как правило, вызывает ЛТП раньше, чем развиваются другие неустойчивые моды. Поэтому для ламинаризации обтекания стреловидных крыльев прежде всего необходимо либо стабилизировать СF-неустойчивости, либо задержать нелинейные процессы её распада в турбулентность. Рассматривается возможность стабилизации CF-неустойчивости с помощью ряда длинных углублений, которые ориентированы примерно вдоль передней кромки скользящего крыла и имеют ширину, соизмеримую с толщиной пограничного слоя. Такое микропрофилирование (МП) вызывает эффект скольжения основного (невозмущённого) течения, что приводит к уменьшению скорости поперечного течения и, как следствие, снижению инкрементов роста CF-неустойчивости. Подобный способ затягивания ЛТП до сих пор подробно не исследовался. В работе с помощью численного моделирования и расчётов по линейной теории устойчивости (ЛТУ) исследуется влияние микропрофилирования на неустойчивость поперечного течения на модельном стреловидном крыле при обтекании потоком с числом Маха M∞=2

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 224-227 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Поливанов П.А., Маркин В.В., Сидоренко А.А. «Влияние шума винта на показания микрофонов, используемых для детекции отрывного течения в летном эксперименте» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 231-234 (2022)

Малые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) часто совершают полеты в условиях турбулентной атмосферы. Для этих условий характерно наличие резких порывов ветра, что, с учетом небольших скоростей полета (10–30 м/c), может приводить к выходу БПЛА на закритические углы атаки. В связи с этим, вопрос обнаружения отрыва потока на БПЛА по показаниям каких-либо датчиков приобретает большое значение. Ранее были исследованы вопросы применимости микрофонов для определения отрыва течения на малом БПЛА в аэродинамической трубе. Было показано, что акустический шум, генерируемый винтом, может существенно затруднить процесс детектирования отрывного течения по показаниям нестационарных датчиков. Целью этой работы является разработка методики позволяющей определять отрыв потока по показаниям микрофонов с учетом влияния шума винта в полете.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 231-234 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Синер А.А., Пальчиковский В.В., Храмцов И.В., Корин И.А., Сорокин Е.В., Старцев А.А. «Об учете переменного импеданса при расчете распространения звука в прямоугольном канале» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 241 (2022)

При распространении звука в каналах авиационного двигателя со звукопоглощающими стенками имеет место существенное изменение уровня звука по длине канала. При этом, величина акустического импеданса, задаваемого в качестве граничного условия на стенке канала, существенно зависит от уровня звукового давления в падающей волне. Таким образом, для выполнения правильного расчета затухания звука в каналах двигателя необходимо учитывать изменение импеданса по длине канала, вызванное изменением уровня звукового давления в волне. В работе рассматривается вопрос о расчетной оценке изменений импеданса ЗПК при изменении уровня звукового давления. Значения импеданса определяются из нестационарного расчета течения газа в одиночном резонаторе, установленном в боковой стенке прямоугольного канала. Для расчета течения используются нестационарные уравнения движения вязкого теплопроводного газа. Расчет проводится в коммерческом газодинамическом пакете для случая без касательного потока вдоль стенок канала. Полученные зависимости используются для задания граничных условий при расчете распространения звука в прямоугольном канале с импедансной стенкой с помощью уравнений Эйлера в частотной области. Расчеты распространения звука выполняются итерационно, граничные условия на поглощающей стенке уточняются по уровням звукового давления, полученным на предыдущей итерации. Итоговые результаты расчетов сравниваются с результатами эксперимента. По результатам работы формулируются методические рекомендации по выполнению расчетов с переменным импедансом на стенках канала.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 241 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Фёдоров А.В., Чувахов П.В. «Порождение возмущений в сверхзвуковом пограничном слое на базе линейной теории устойчивости» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 244-247 (2022)

Численное исследование механизма ламинарнотурбулентного перехода (ЛТП) в сверхзвуковых пограничных слоях (ПС) при малом уровне внешнего воздействия состоит из анализа трёх стадий: возбуждение собственных возмущений (мод) пограничного слоя внешним воздействием, рост собственных возмущений, их нелинейный распад с образованием турбулентных пятен. Из-за большой протяжённости прямое численное моделирование (ПЧМ) стадии 2 трудозатратно. Однако эта стадия хорошо описывается в рамках линейной теории устойчивости (ЛТУ). В работе P.V. Chuvakhov, A.V. Fedorov, A.O. Obraz. Numerical simulation of turbulent spots generated by unstable wave packets in a hypersonic boundary layer. Computers and Fluids, v.162, 2018, pp. 26 –38 на основе ЛТУ сформулирован подход, который позволил теоретически описать волновой пакет второй неустойчивой моды вдали от места его возбуждения. Среди волн второй моды ПС преобладают плоские волны, для которых теоретическая задача расщепляется по координатам. В настоящей работе этот подход обобщается на случай трёхмерных наклонных волн первой моды. При обобщении использован математический аппарат теории функций комплексного переменного совместно с методом перевала. В результате получены вычислительно устойчивые аналитические выражения для порождения волнового пакета в заданном сечении пограничного слоя.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 244-247 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Воробьев А.К., Малышев Ф.А. «Разработка компрессора ГТЭ-170.2» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 268-270 (2022)

Повышение технико-экономических показателей газотурбинных установок является одной из основных задач современного газотурбомашиностроения. Активное внедрение и распространение методов расчета вязкого трехмерного течения в ступенях проточных частей газотурбинных установок позволяет использовать этот подход в задачах повышения эффективности и мощности турбомашин. В ходе выполнения работ по проектированию установки ГТЭ-170.2 на повышенные параметры поставлена задача разработать компрессор с увеличенными расходом воздуха на 6,4%, степенью сжатия на 8,3% относительно базового компрессора. Также задание предполагало увеличение коэффициента полезного действия на величину не менее 0,5% и сохранение запасов устойчивой работы в сравнении с базовым компрессором. По результатам работ спроектирована проточная часть компрессора ГТЭ-170.2, соответствующая требованиям технического задания.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 268-270 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Косоногова А.В., Пятунин К.Р., Ханталин Д.С. «Анализ влияния формы смесителя на акустические характеристики выходного устройства двигателя для регионального самолета средствами вычислительного эксперимента» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 279-280 (2022)

При разработке новых модификаций турбореактивных двигателей для региональной авиации, которые создавались и проходили сертификацию в начале двухтысячных годов весьма актуальной становится задача обеспечения более жестких требований по уровню шума, установленными в главе 14 стандарта ICAO при максимальном уровне унификации конструкции двигателя с прототипом. Особенную актуальность этот вопрос приобретает если двигатель имеет невысокую степень двухконтурности и смешение потоков, т.к. в таких двигателях резервы по снижению шума с помощью модернизации системы шумоглушения минимальны, а одним из основных источников шума является реактивная струя. Численное моделирование шума, генерируемого при истечении реактивной струи рассматривалось множеством авторов, однако большинство работ содержат результаты моделирования модельных сопел, а значительная часть работ по полноразмерным выходным устройствам авиационных двигателей относится к соплам с раздельным истечением. В работе представлены результаты численного моделирования генерации и распространения шума при истечении реактивной струи из полноразмерного сопла турбореактивного двигателя со смешением потоков. Моделирование выполнено для двух конфигураций смесителя и проанализировано его влияние на акустические характеристики выходного устройства.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 279-280 (2022) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Любимов А.Н., Чеглаков И.В. «Нестационарное взаимодействие входных камер и рабочих колёс в стационарных центробежных компрессорах» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 281-282 (2022)

Основным направлением деятельности фирмы является глубокая модернизация проточных частей стационарных центробежных компрессоров (ЦК) с сохранением существующего корпуса. Существующий корпус вносит свои геометрические ограничения в возможный облик новой проточной части. Имеются ограничения по диаметру и осевому габариту корпуса, возможности или невозможности замены торцевых крышек, положению фланцев трубопроводов. Для достижения современного уровня КПД компрессора требуется проектировать не только лопаточные аппараты, но и входные камеры и улитки. Рассмотрено несколько реальных примеров проектирования входных камер с учётом геометрических ограничений и нестационарного влияния на рабочее колесо. Расчёты взаимного влияния были проведены в программе Numeca Fine/Open методом NLH. Определены критерии для проектирования входных камер стационарных ЦК. Будет показано важность влияния равномерности течения в входной камере на КПД смежных рабочих колес (РК) с разными коэффициентами расхода, показано сравнение влияния исходных и перепроектированных входных камер на течение в РК, сделан вывод о второстепенности критерия снижения коэффициента потерь в входной камере. Показано применимость метода NLH для решения данных задач в промышленном проектировании в сжатые сроки работы над проектом.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 281-282 (2022) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Семакина Е.Ю., Черкасова М.Г., Черников В.А. «Экспериментальные исследования системы "ступень–диффузор" на частичных режимах нагрузки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 286-290 (2022)

На сегодняшний день большинство стационарных газовых турбин средней и большой мощностей имеют затурбинный выходной диффузор. Эффективность турбины во многом зависит от аэродинамики и восстановительной способности диффузора. Проектирование газотурбинной установки (ГТУ), как правило, проходит для номинального режима ГТУ, при этом переменные режимы рассматриваются только с точки зрения поверочных расчётов. В силу наличия в затурбинном диффузоре силовых стоек, диффузор оказывается чувствителен к смене режима из-за неоптимального обтекания стоек и образования отрывов на режимах частичной нагрузки. На экспериментальном стенде ЭТ-4 СПб политехнического университета имени Петра Великого были проведены исследования модельной системы «ступень–диффузор» созданной на основе прототипа ГТЭ-65 на частичных режимах нагрузки без учёта и с учётом перебрасываемого воздуха из компрессора в затурбинный диффузор, который необходим на режимах нагрузки до 50% мощности.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 286-290 (2022) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Халецкий Ю.Д., Почкин Я.С. «Повышение эффективности системы шумоглушения авиадвигателя с использованием реактивного элемента» Авиационные двигатели, № 1, с. 31-34 (2018)

Разработана конструкция глушителя шума вентилятора авиационных двигателей в виде комбинации сотовых двухслойных звукопоглощающих конструкций и реактивного элемента в виде решетки пластин. Экспериментально показано, что в частотном диапазоне наибольшей чувствительности человеческого уха комбинированный глушитель снижает шум вентилятора на 2–3 дБ больше, чем традиционные сотовые двухслойные звукопоглощающие конструкции той же длины. Исследован вариант реактивного элемента глушителя в виде щелевого надроторного устройства, и оценено его влияние на шум биротативного закапотированного вентилятора. Ключевые слова: реактивный элемент, щелевое надроторное устройство, сотовые звукопоглощающие конструкции, вентилятор.

Авиационные двигатели, № 1, с. 31-34 (2018) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Нигматуллин Р.З., Терентьева Л.В. «Моделирование тонального шума турбины низкого давления» Авиационные двигатели, № 2, с. 3-14 (2019)

На основе численного интегрирования системы нестационарных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса в трехмерной постановке определены тональные характеристики шума, генерируемого в выходном сечении двухступенчатой турбины низкого давления на разных режимах работы. Приведено сравнение результатов расчета с доступными экспериментальными данными. Ключевые слова: тональный шум, турбина низкого давления, радиально-модальный анализ, URANS

Авиационные двигатели, № 2, с. 3-14 (2019) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Мирзоян А.А., Халецкий Ю.Д. «Управление тягой и шумом двигателей сверхзвукового пассажирского самолета на взлете» Авиационные двигатели, № 2, с. 51-56 (2020)

Приведены расчетные оценки уровней шума сверхзвукового пассажирского самолета в сертификационных точках при учете основных источников шума двигателя–вентилятора и реактивной струи. Показано, что в зависимости от степени двухконтурности двигателей расчетные оценки уровней шума СПС на взлете, полученные при использовании программы многорежимного управления тягой двигателей, на 2,3–6,0 EPNдБ ниже уровней шума СПС, полученных при использовании программы управления тягой двигателей, традиционно применяемой на дозвуковых пассажирских самолетах. Ключевые слова: сверхзвуковой пассажирский самолет, программа управления тягой двигателя, степень и темп дросселирования, сертификационные точки самолета по шуму

Авиационные двигатели, № 2, с. 51-56 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Александров В.Г., Осипов А.А. «Применение вычислительного эксперимента в контексте проблем авиационной акустики» Авиационные двигатели, № 3, с. 15-32 (2020)

Разработаны математическая модель и расчетный комплекс, предназначенные для проведения вычислительного эксперимента и расчетного исследования в задачах аэроакустики со сложной топологией расчетной области и специфическими граничными условиями, характерными для задач данного класса. Продемонстрированы высокие технологические возможности созданного расчетного комплекса при моделировании явлений, сопряженных с распространением по проточному тракту авиационного двигателя тонального шума, характерного для работы вентилятора, компрессора и турбины ТРДД, его излучением из воздухозаборника и выхлопного сопла двигателя, а также глушением шума посредством присоединенных резонансных полостей различной конфигурации, размещаемых на стенках канала. Ключевые слова: аэроакустика, математическая модель, расчетный комплекс, вычислительный эксперимент.

Авиационные двигатели, № 3, с. 15-32 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Халецкий Ю.Д. «Некоторые тенденции современной аэроакустики» Авиационные двигатели, № 3, с. 69-81 (2020)

Представлен анализ изменений значимости основных источников шума самолетов четырех категорий: бизнес-класса, региональных, ближне-среднемагистральных, дальнемагистральных. Рассмотрено изменение уровня готовности технологий снижения шума вентилятора, реактивной струи, шасси, элементов системы механизации крыла, а также эволюция систем шумоглушения силовой установки. Представлен прогноз достижения уровней шума рассмотренных категорий самолетов. Ключевые слова: шум планера, шум двигателя, источник шума, планер, вентилятор, реактивная струя, система шумоглушения.

Авиационные двигатели, № 3, с. 69-81 (2020) | Рубрика: 08.14

 

Россихин А.А., Панков С.В., Милешин В.И. «Расчетно-экспериментальное исследование тонального шума первой подпорной ступени ТРДД для различных режимов работы» Авиационные двигатели, № 4, с. 19-32 (2020)

Представлены результаты расчетных исследований тонального шума первой подпорной ступени ТРДД с высокой степенью двухконтурности для режимов работы с относительной приведенной частотой вращения ротора N=53,9% и N=75,5%. Исследования выполнены с помощью метода расчета тонального шума многоступенчатых турбомашин, разработанного в ЦИАМ и реализованного в программном комплексе 3DAS. Проведена валидация используемого расчетного метода. Сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными, полученными на акустическом стенде, показало удовлетворительное соответствие. Установлено, что в целом мощность звукового излучения ступени для режима N=75,5% выше, чем для режима N=53,9%, однако распределена она по бoльшему числу тонов, в результате чего мощность излучения у наиболее заметных в спектре излучения тонов сравнима с таковой для режима N=53,9%. Ключевые слова: вентилятор, подпорная ступень, многоступенчатая турбомашина, тональный шум, вычислительная аэроакустика, методы расчета в частотной области.

Авиационные двигатели, № 4, с. 19-32 (2020) | Рубрики: 08.14 10.01

 

Швецов А.С., Меркулов А.А., Жгун С.А., Минеев Б.И., Маслов В.П. «Возможности применения беспроводных датчиков с чувствительными элементами на поверхностных акустических волнах при испытаниях авиационных двигателей» Авиационные двигатели, № 4, с. 67-74 (2020)

Рассматривается возможность применения беспроводных датчиков с чувствительными элементами на поверхностных акустических волнах (ПАВ) при испытаниях и эксплуатации авиадвигателей. На основе анализа публикаций по данной теме показана принципиальная возможность использования датчиков на ПАВ в условиях высоких температур. Приведены результаты расчетов, демонстрирующие возможность использования подложек из лангасита для создания высокотемпературного ПАВ-датчика крутящего момента, аналогичного низкотемпературным датчикам, имеющим практическое применение. Предвари тельные исследования показали возможность создания беспроводного ПАВ-датчика вибродеформации для вращающихся объектов, функционирующего без токосъемных устройств. Ключевые слова: беспроводной датчик, датчик на ПАВ, высокотемпературный датчик, датчик крутящего момента, датчик вибродеформации.

Авиационные двигатели, № 4, с. 67-74 (2020) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Милешин В.И., Марков С.А., Коржнев В.Н., Халецкий Ю.Д. «Экспериментальное исследование воздействия надроторных устройств щелевого типа для улучшения аэродинамических и акустических характеристик перспективных вентиляторов» Авиационные двигатели, № 1, с. 17-28 (2021)

Целью работы являлась оптимизация конфигурации надроторного устройства (НРУ) для одновременного повышения КПД, газодинамической устойчивости вентилятора и использования НРУ в качестве глушителя шума реактивного типа. Спроектированы и экспериментально исследованы три варианта НРУ щелевого типа применительно к модели однорядного вентилятора С179-2 для двухконтурного двигателя. В аэродинамических и акустических испытаниях исследовано влияние количества рядов НРУ, геометрии щелей, их взаимного расположения и высоты кольцевой полости НРУ на основные характеристики модели вентилятора С179-2. Все исследованные НРУ существенно (на 8–16%) повышают запас газодинамической устойчивости вентилятора на средних и высоких режимах, определяемых приведенной частотой вращения (75–100%), повышение КПД составило 1–2%. Анализ узкополосных спектров шума и диаграмм направленности показал, что применение НРУ данного типа существенно улучшает акустические характеристики вентилятора. Суммарно по трем сертификационным режимам снижение звуковой мощности модели вентилятора С179-2 составило 3 дБ. Ключевые слова: надроторное устройство, акустические характеристики, снижение уровня шума, аэродинамические характеристики, коэффициент полезного действия, газодинамическая устойчивость, перспективный вентилятор, вентилятор двухконтурного двигателя, турбореактивный двухконтурный двигатель

Авиационные двигатели, № 1, с. 17-28 (2021) | Рубрика: 08.14

 

Коротин П.И., Потапов О.А., Фикс Г.Е., Фикс И.Ш., Почкин Я.С., Халецкий Ю.Д. «Активное подавление шума в модели входного канала вентилятора ТРДД» Авиационные двигатели, № 2, с. 7-16 (2021)

Исследованы вопросы активного подавления акустического излучения вентилятора применительно к проблеме снижения шума авиационных двигателей. Приведены результаты экспериментального исследования гашения квазимонохроматического излучения во входном канале модели вентилятора авиационного двигателя. Получено, что в диапазоне частот 400–1600 Гц уровни излучения квазимонохроматических акустических сигналов в переднюю полусферу подавляются на 14–21 дБ. Ключевые слова: активное гашение шума, активное подавление звука, компенсация акустических колебаний, шум вентилятора ТРДД, звук в цилиндрических трубах, акустическая мода

Авиационные двигатели, № 2, с. 7-16 (2021) | Рубрики: 08.14 10.09

 

Швецов А.С., Меркулов А.А., Жгун С.А., Минеев Б.И., Маслов В.П. «Экспериментальные исследования беспроводных пассивных датчиков вибродеформации на основе резонаторов на поверхностных акустических волнах (ПАВ) с оптимизированным опрашивающим сигналом» Авиационные двигатели, № 4, с. 5-16 (2021)

Экспериментально подтверждена возможность измерения быстропеременных деформаций вибрирующего образца с использованием беспроводных датчиков с чувствительными элементами на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Проведено сравнение результатов измерения вибродеформации беспроводным датчиком на ПАВ и проводным датчиком на основе тензорезистора. Испытан активный датчик, в котором резонатор на ПАВ задает частоту автогенератора, и пассивный датчик, не содержащий активных электронных компонентов и элементов питания (в составе датчика, размещенного непосредственно на объекте). Эксперименты произведены как с неподвижными датчиками, так и с беспроводными датчиками, размещенными на вращающихся объектах. Определены параметры опрашивающего сигнала, наиболее подходящие для функционирования пассивного датчика вибродеформации, и проведены испытания датчиков с их опросом оптимизированным сигналом. Испытанные датчики на ПАВ перспективны в применении при испытаниях авиадвигателей. Ключевые слова: беспроводной датчик, датчик на ПАВ, пассивный датчик, датчик вибродеформации

Авиационные двигатели, № 4, с. 5-16 (2021) | Рубрики: 08.14 14.02

 

Евстигнеев А.А., Ланшин А.И., Почкин Я.С., Солонин В.И., Халецкий Ю.Д. «Проблема шума перспективных ТРДД для дальнемагистральных самолетов» Авиационные двигатели, № 2, с. 27-40 (2022)

Одной из задач отечественного авиадвигателестроения является разработка и создание конкурентоспособных двигателей в диапазоне тяги 250–450 кН для широкофюзеляжных дальнемагистральных самолетов. Представлена сравнительная оценка уровней шума дальнемагистральных самолетов, силовая установка которых состоит из двух ТРДД большой тяги, в одном случае с прямым, в другом – с редукторным приводом вентилятора. Намечены основные направления исследований по созданию новых технологий снижения шума различных источников применительно к перспективным ТРДД. Ключевые слова: шум самолета, источники шума двигателя, реактивная струя, вентилятор, камера сгорания, турбина, система шумоглушения, звукопоглощающая конструкция, прямой привод вентилятора, редукторный привод вентилятора

Авиационные двигатели, № 2, с. 27-40 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 10.06

 

Максимов А.Д., Шустов С.А «Об эффективности использования приближения Навье–Стокса в термогазодинамическом расчёте жидкостных ракетных двигателей малой тяги при низких числах Рейнольдса» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 21, № 1, с. 67-80 (2022)

Представлен численный метод термогазодинамического расчёта жидкостных ракетных двигателей малой тяги, которые используются в качестве исполнительных органов системы управления пространственным положением наноспутников и малых космических аппаратов. Метод основан на использовании программного комплекса TERRA для проведения термодинамического расчёта и программного комплекса ANSYS CFX для проведения газодинамического расчёта с использованием уравнений Навье–Стокса. Приведены результаты термогазодинамического расчёта, а также картина течения рабочего тела в камере. Приводятся результаты проверки адекватности излагаемого метода, анализируются его возможности и ограничения. Проверка адекватности основана на сравнении с результатами экспериментальных данных по числу Рейнольдса и величине потерь удельного импульса тяги.

Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 21, № 1, с. 67-80 (2022) | Рубрики: 08.14 16

 

Власов В.С., Плешев Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. «Нелинейное возбуждение гиперзвуковых колебаний в ферритовой пластине в условиях комбинированного воздействия на двух частотах. Часть 1. Резонанс на разностной частоте» Журнал радиоэлектроники, № 9, с. 3 (2021)

Рассмотрена задача о нелинейном возбуждении гиперзвуковых колебаний в ферритовой пластине в условиях комбинированного воздействия на двух частотах. В качестве предварительной задачи выполнено рассмотрение магнитных колебаний при двухчастотном возбуждении. Показана возможность описания вынужденных линейных колебаний на основе одного неоднородного линейного уравнения второго порядка с произвольным возбуждением. Получено аналитическое решение задачи о возбуждении осциллятора двумя сигналами, частоты которых отстоят вверх и вниз от центральной на одну и ту же частоту. Показана эквивалентность представления магнитных колебаний в линейном режиме и модельных колебаний на основе осциллятора. Установлено, что в общем случае колебания имеют вид биений, частота огибающей которых соответствует разности между частотами возбуждения. Рассмотрена полная постановка задачи о возбуждении нелинейных магнитоупругих колебаний в нормально намагниченной ферритовой пластине при двухчастотном воздействии. Установлено, что в условиях сильной нелинейности при соответствии собственного упругого резонанса пластины разностной частоте, возбуждаются интенсивные упругие колебания. Обнаружено нелинейное возбуждения интенсивных нерезонансных колебаний, имеющих место вплоть до случая большого упругого затухания. Показано, что нерезонансные колебания обусловлены именно двухчастотным характером возбуждения. Отмечено, что амплитуда нерезонансных колебаний при увеличении толщины пластины также увеличивается. При малом уровне возбуждения закон увеличения является линейным, при среднем - квадратичным, а при большом - снова приближается к линейному с насыщением и нестационарными скачками. Рассмотрен характер возбуждения в условиях резонанса на разностной частоте. Отмечено, что такой резонанс имеет ярко выраженный нелинейный характер, так как возникает только при достаточно высоком уровне возбуждения. Показано, что дальнейший рост амплитуды резонанса по мере увеличения уровня возбуждения происходит по закону, близкому к квадратичному, после чего при достижении возбуждением определенного уровня насыщается и далее остается постоянным. Отмечено определенное рассогласование проявления нелинейности по магнитной и упругой системам, для описания которого предложена эмпирическая квадратичная зависимость. Приведены некоторые замечания, касающиеся дальнейшего развития работы.

Журнал радиоэлектроники, № 9, с. 3 (2021) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Власов В.С., Плешев Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. «Нелинейное возбуждение гиперзвуковых колебаний в ферритовой пластине в условиях комбинированного воздействия на двух частотах. Часть 2. Вариация постоянного поля» Журнал радиоэлектроники, № 10, с. 10 (2021)

Рассмотрена задача о нелинейном возбуждении гиперзвуковых колебаний в ферритовой пластине в условиях комбинированного воздействия на двух частотах. Толщина пластины выбрана таким образом, чтобы частота ее упругого резонанса соответствовала разности частот двух компонент переменного поля. Главное внимание уделено свойствам возбуждаемых упругих колебаний при изменении величины постоянного поля. Записана нелинейная система уравнений движения намагниченности и упругого смещения, для решения которой применен численный метод Рунге–Кутта. Результатом решения являются развертки колебаний по времени, зависимости амплитуды магнитных и упругих колебаний от поля, а также спектры колебаний в стационарных условиях после окончания процессов релаксации. Рассмотрено влияние величины постоянного магнитного поля на характер колебаний. Выполнено сравнение амплитудно-полевых характеристик магнитных и упругих колебаний в линейном и нелинейном режимах при толщинах пластины, соответствующих резонансу на центральной и разностной частотах. Показано, что при толщине, соответствующей резонансу на разностной частоте, характеристика имеет сильно изрезанную огибающую. Отмечено сильное разнообразие зависимостей характера упругих колебаний от поля. В условиях стабилизации, то есть после окончания релаксационных процессов установления, выявлены пять наиболее характерных режимов колебаний: режим №1 – малоамплитудный хаос; режим №2 – регулярные колебания; режим №3 – несимметричное удвоение периода; режим №4 – симметричное удвоение периода; режим №5 – нерегулярные биения. Для каждого из режимов получены развертки колебаний по времени и приведены соответствующие частотные спектры. Рассмотрено расположение режимов по величине постоянного поля при различных уровнях возбуждения. Отмечено, что область высокоамплитудных режимов (№2–№5) ограничена с обеих сторон областями малоамплитудного режима №1. Установлено, что внутри области существования высокоамплитудных режимов наиболее распространенным является обобщенный режим с удвоением периода, как сумма режимов №3 и №4, занимающий около 79%. Следующим по распространенности является режим №5 – нерегулярных биений, на долю которого приходится 13% области. Самым редким является режим №2 – регулярных колебаний, составляющий всего 8% от общего интервала. Отмечена крайне высокая критичность изрезанности зависимости амплитуды упругих колебаний от постоянного поля. Установлено, что структура амплитудно-полевой характеристики весьма критична к уровню возбуждения и толщине пластины, причем степень критичности достигает долей процента. Из сравнения расположения по полю магнитных и упругих характеристик установлено, что упругие характеристики в целом по полю сдвинуты вниз относительно магнитных. При этом низкополевой спад упругих характеристик приходится на такой же спад магнитных характеристик, а высокополевой спад упругих характеристик располагается несколько ниже значения поля, соответствующего ферромагнитному резонансу на центральной частоте. Установлено, что причиной смещения в этом случае является упругий резонанс пластины на разностной частоте. Построена карта режимов на плоскости «переменное поле–постоянное поле» в широком интервале изменения обеих переменных. Установлено, что по постоянному полю высокоамплитудные режимы на карте занимают «криволинейную трапецию», ось которой лежит вдоль координаты «переменное поле», а поперечная ширина вдоль координаты «постоянное поле» по мере увеличения переменного поля увеличивается. Установлено, что по обе стороны по постоянному полю от этой «трапеции» возбуждается низкоамплитудный режим №1 – «малоамплитудный хаос». Сердцевину трапеции составляет полоса, вытянутая вдоль координаты «переменное поле», занимаемая режимом №5 – «нерегулярными биениями». По обе стороны от этой полосы вплоть до границ «трапеции» возбуждаются режимы №3 и №4 – «удвоения периода». Рассмотрены причины и необходимые условия хаотического характера упругих колебаний. Установлено, что необходимым условием хаоса является возбуждение именно на двух частотах. Установлено, что сильно изрезанный скачкообразный характер зависимости амплитуды упругих колебаний от постоянного поля, имеет в качестве главной первопричины хаотический характер именно магнитных колебаний. Рассмотрен характер скачков зависимости амплитуды упругих колебаний от постоянного поля. Показано, что при двухчастотном возбуждении уменьшение шага приводит к сильному увеличению изрезанности характеристик. Отмечено, что такое поведение полевых зависимостей амплитуды тех и других колебаний говорит об их фрактальном характере. Приведены некоторые замечания относительно природы скачков. Отмечено, что скачки обусловлены нестационарным характером именно магнитных колебаний, проявляются только при двухчастотном возбуждении на достаточно высоком уровне и имеют фрактальный характер. В качестве аналогии отмечено, что линия (огибающая) скачков полевой зависимости упругих колебаний на плоскости «амплитуда–поле» подобна хаотической траектории развертки по времени на плоскости «амплитуда–время» для различных осцилляторов, проявляющих хаотические колебания. Отмечено, что подобное поведение траекторий на плоскости «координата–потенциал» имеет место тогда, когда потенциал имеет динамический характер. Высказано предположение, что в рассматриваемой здесь задаче о двухчастотном возбуждении магнитострикционного преобразователя можно выделить функцию, играющую роль динамического потенциала.

Журнал радиоэлектроники, № 10, с. 10 (2021) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Власов В.С., Плешев Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. «Нелинейное возбуждение гиперзвуковых колебаний в ферритовой пластине в условиях комбинированного воздействия на двух частотах. Часть 3. Вариация толщины пластины» Журнал радиоэлектроники, № 10, с. 11 (2021)

Рассмотрена задача о нелинейном возбуждении гиперзвуковых колебаний в нормально намагниченной ферритовой пластине, в плоскости которой приложено переменное поле на двух частотах. В качестве основного параметра, подвергаемого вариации, предложена нормированная толщина пластины, определяемая отношением реальной толщины к толщине, соответствующей упругому резонансу на разностной частоте возбуждения. Отмечена необходимость выбора характерного значения постоянного поля, определяемого достаточно эффективным возбуждением упругих колебаний. Записана система нелинейных уравнений движения намагниченности и упругого смещения, для решения которой применен численный метод Рунге–Кутта. Результатом решения явились развертки колебаний по времени, зависимости амплитуды магнитных и упругих колебаний от поля и толщины пластины. Выявлен мультирежимный характер упругих колебаний, имеющий место при вариации толщины пластины. По характеру развития упругих колебаний во времени относительно увеличения толщины пластины выделены четыре принципиально отличающихся режима: режим №1 – регулярные биения, режим №2 – устойчивый резонанс, режим №3 – смещение центра установившихся колебаний, режим №4 – гигантские осцилляции. Определены интервалы значений толщины, необходимые для реализации перечисленных режимов, рассмотрены свойства колебаний упругого смещения в каждом режиме по отдельности. Установлено, что режим №1 имеет место тогда, когда толщина пластины значительно меньше резонансной на разностной частоте. При этом упругие колебания, в основном, повторяют колебания намагниченности, которые происходят в виде биений между двумя частотами возбуждения. Режим №2 имеет место при толщине пластины близкой к резонансной на разностной частоте возбуждающих колебаний. При толщине, соответствующей резонансу на разностной частоте обнаружен значительный подъем резонансного характера. Выявлено наличие постоянной составляющей в колебаниях упругого смещения. Режим №3 имеет место при толщине пластины, превышающей резонансную в несколько (от двух до семи) раз. Колебания намагниченности в этом режиме не отличаются от таковых в режимах №1 и №2. Упругое смещение имеет две составляющие: колебательную на разностной частоте и постоянную, величина которой по мере увеличения толщины плавно возрастает. Смещение центра колебательной составляющей по мере увеличения толщины имеет квадратичный характер. Режим №4 имеет место при толщине пластины, превышающей резонансную на порядок и более. Колебания намагниченности сохраняют характер биений, свойственных режимам №1, №2 и №3. Колебания упругого смещения характеризуются весьма высокой амплитудой, превышающей таковую в режиме №3 на порядок и более, а также весьма значительным периодом, превышающим период разносной частоты на два-три порядка и более. Амплитуда колебаний и их период по мере увеличения толщины увеличиваются линейном образом. Приведены некоторые качественные соображения относительно природы наблюдаемых явлений. Отмечена специфика именно двухчастотного возбуждения по сравнению с одночастотным. В качестве возможной задачи приведена схема выделения части решения, зависимость амплитуды колебаний которой от толщины имеет квадратичный характер, с необходимым учетом двухчастотного возбуждения. Предложена механическая аналогия колебаний жесткого стержня, сжимаемого с обоих концов встречными силами, позволяющая интерпретировать смещение центра колебаний и режим гигантских осцилляций.

Журнал радиоэлектроники, № 10, с. 11 (2021) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Волков К.Н., Емельянов В.Н., Карпенко А.Г., Толстогузов С.С. «Математическое моделирование сверхзвукового обтекания клина с присоединенным скачком уплотнения с учетом высокотемпературных эффектов» Инженерно-физический журнал, 95, № 3, с. 756-766 (2022)

Выполнено математическое моделирование развития сверхзвукового течения газа при взаимодействии плоской ударной волны с клином на основе решения уравнений Эйлера, описывающих нестационарное течение не вязкого сжимаемого газа в двумерной области, с учетом высокотемпературных эффектов ионизации и диссоциации газа, возникающих в потоке газа в результате протекания в нем равновесных химических реакций. Проведено сравнение решений задачи в рамках моделей совершенного и реального газов. Исследовано влияние высокотемпературных эффектов в газе, обтекающем клин, на характеристики потока газа и угол наклона скачка уплотнения на клине.

Инженерно-физический журнал, 95, № 3, с. 756-766 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Сидняев Н.И. «Исследование нестационарных газодинамических характеристик в полости резонатора» Инженерно-физический журнал, 95, № 6, с. 1537-1548 (2022)

Представлено математическое моделирование нестационарного течения идеального газа в полости резонатора. Проведено исследование влияния глубины резонатора на амплитудные и частотные характеристики параметров течения. Проведено сравнение частотных характеристик, определенных при численном моделировании двумерного течения газа, с результатами, полученными в акустическом линейном приближении. По результатам, представленным в работе, выявлено, что характер течения – частота и амплитуда пульсаций – определяется прохождением возмущений по внутреннему и внешнему контурам разделяющей линии тока. При увеличении глубины резонатора отмечается немонотонное нарастание амплитуды колебаний течения. Наблюдаются также провалы по величине амплитуды давления при одинаковой глубине резонатора или когда частота собственных колебаний в резонаторе меньше частоты колебаний струи. Колебания в резонаторе происходят на первой моде, когда частота собственных колебаний для первой моды в резонаторе соответствует частоте колебаний разделяющей линии тока. Показано, что в зависимости от конфигурации резонатора при разных режимах обтекания необходимые параметры и поправочные коэффициенты будут иметь разные значения. В работе подробно исследованы конфигурации и режимы работы резонатора и нахождение дискретных частот собственных колебаний, представлена математическая модель процесса самовозбуждения резонатора, основанная на теории нестационарного течения. Ключевые слова: резонатор, собственные колебания, давление, частоты, обтекание, геометрия, шум, пульсации, методика

Инженерно-физический журнал, 95, № 6, с. 1537-1548 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Горелов С.Л., Иванилова П.В. «Об аэродинамической задаче Ньютона» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 3, с. 15-27 (2022)

Цель. Найти образующую тела вращения минимального лобового сопротивления движущегося с большой скоростью в “редкой” среде Ньютона, либо в сильно разреженном газе. Процедура и методы. Исследуется вариационная постановка и решается аэродинамическая задача Ньютона о поиске образующей тела вращения минимального лобового сопротивления движущегося в “редкой” среде. Выводится закон сопротивления Ньютона, формула сопротивления тела, ставится и решается соответствующая вариационная задача. Аналогичная задача ставится для движения тела с большой скоростью в сильно разреженном газе. Результаты. Получены образующие для осесимметричного тела минимального сопротивления движущегося в невязком газе (модель Ньютона) или в сильно разреженном газе (свободномолекулярная модель).Теоретическое и прикладное значение Результаты, полученные в данной работе имеют большое значения для создания космических летательных аппаратов. Аэродинамическое сопротивление тел вращения, вариационная задача, локальные методы 10.18384/2310-7251-2022-3-15-27

Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 3, с. 15-27 (2022) | Рубрика: 08.14

 

Долотовский А.В., Войтишина М.С. «Основные направления развития отечественного ПО в рамках потребностей гражданской авиации и необходимости импортозамещения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 20 (2022)

В ходе разработки гражданских самолетов широко применяются расчетные методики, в основе которых лежат программные расчетные комплексы как зарубежной, так и отечественной разработки. Намечены основные направления расширения потребностей отечественной гражданской авиации в программных продуктах, обеспечивающих разработку, производство и эксплуатацию авиационной техники в условиях санкционных ограничений. Отмечена важность расширения направлений развития разработки отечественного ПО решения задач аэродинамического проектирования – аэродинамика летательного аппарата (ЛА) с крылом большого удлинения на трансзвуковых режимах, аэродинамика взлетно-посадочной механизации крыла, параметризация геометрии реального ЛА, развитие оптимизационных методов. Большую важность имеют ведущиеся в настоящее время разработки ПО, позволяющего обеспечить с достаточной точностью моделирование формирования ледяных отложений на внешней поверхности ЛА в полностью трехмерной постановке в условиях, соответствующих Приложениям С, О, Р Норм лётной годности самолётов транспортной категории. Отмечены проблемы и необходимость дальнейшего развития ПО моделирования явлений аэроакустики в свете ужесточения международных норм по шуму на местности.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 20 (2022) | Рубрики: 12.01 08.14

 

Миронов М.А «Рефракция спиральных волн в цилиндрическом канале с неоднородной проводимостью стенки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 223 (2022)

Во входном канале современного турбореактивного двигателя возбуждаются, в основном, моды с высокими значениями углового номера m – спиральные моды. Поля этих мод прижаты к стенке канала, их групповые скорости распространения вдоль оси канала малы. Эти особенности позволяют воздействовать на них звукопоглощающими покрытиями даже при небольшой длине вдоль оси канала. Распространяющиеся моды можно поглощать, а можно запирать – превращать их в нераспространяющиеся. В работе обсуждается именно возможность запирания мод с помощью ЗПК. Оказывается, можно подобрать реактивную проводимость покрытия такую, что в определенном частотном диапазоне фазовая скорость поперек направления распространения спиральной волны увеличивается. Соответственно, волна будет рефрагировать, заворачивать в направлении меньшей фазовой скорости. При достаточно быстром изменении проводимости, в частности – скачком, может реализоваться эффект полного отражения. Представлены результаты асимптотических расчетов, рассмотрено влияние стационарного потока в волноводе.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 223 (2022) | Рубрики: 04.09 05.09 08.14

 

Александров В.Г., Осипов А.А. «Разработка математических моделей для исследования физических механизмов генерации тонального шума в авиационных турбомашинах» Теоретическая и прикладная газовая динамика. Труды ЦИАМ № 1341. Т. 1, с. 390-438 (2010). 488 с.

Разработаны две версии метода математического моделирования тонального звука, генерируемого в ступени осевой турбомашины (компрессора или вентилятора), на основе двумерного расчета нестационарного аэродинамического взаимодействия ротора и статора. Соответствующая расчетная процедура опирается на численное интегрирование уравнений нестационарного течения газа с помощью явной конечно-разностной схемы Годунова–Колгана–Родионова второго порядка точности по пространству и времени. Основным фактором, определяющим характеристики рассматриваемого ротор-статорного взаимодействия, является система кромочных следов, индуцируемых роторной решеткой при ее обтекании вязким потоком и воздействующих нестационарным образом на расположенную ниже по потоку статорную решетку. В рамках данной разработки для моделирования кромочных следов используются два различных подхода. В одном из них используется упрощенная процедура, которая заключается в искусственном инициировании в невязком потоке в некотором фронтальном сечении за роторной решеткой соответствующей периодической системы сдвиговых слоев, описываемых, например, известными по-луэмпирическими соотношениями для стационарных автомодельных турбулентных кромочных следов за профилями решетки или определяемых по результатам расчета стационарного вязкого турбулентного обтекания роторной решетки на основе традиционного подхода RANS. Дальнейшая эволюция введенных таким образом кромочных следов при их натекании на статорную решетку описывается в рамках уравнений двумерного нестационарного течения с учетом «размазывания» следа за счет вязких сил трения. Второй подход опирается на численное интегрирование уравнений нестационарного турбулентного течения вязкого теплопроводного газа согласно технологии URANS, в которых для описания характеристик турбулентности потока используется однопараметрическая дифференциальная модель для турбулентной вязкости «vt-90». Для радикального сокращения потребных вычислительных ресурсов и соответствующего увеличения быстродействия расчетной процедуры при описании процесса формирования роторных кромочных следов используются соотношения «закона стенки» Патанкара и Сполдинга для параметров потока в ламинарном подслое пограничного слоя на обтекаемой турбулентным потоком поверхности лопатки. Характеристики генерируемого в ступени акустического поля определяются на основе гармонического анализа нестационарного поля течения перед и за ступенью. Результаты проведенных тестовых расчетов характеристик тонального звука, генерируемого в ступени согласно данной модели, демонстрируют их удовлетворительную сходимость при измельчении сеточной дискретизации рассчитываемых полей течения.

Теоретическая и прикладная газовая динамика. Труды ЦИАМ № 1341. Т. 1, с. 390-438 (2010). 488 с. | Рубрики: 04.11 04.12 04.16 08.14

 

Дубень А.П., Козубская Т.К., Рыбак С.П., Михайлов М.В. «Расчет пульсаций давления на ракете космического назначения на этапе выведения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 128-129 (2022)

Одной из важных задач, связанных с разработкой ракет космического назначения (РКН) является оценка нестационарных пульсаций давления на ее поверхностях. На этапе выведения при трансзвуковых и сверхзвуковых режимах обтекания различные зоны вблизи важных внутренних и внешних составных частей РКН подвергаются воздействию повышенных пульсационных нагрузок. Возле ракеты образуется сложное турбулентное течение, характеризующееся наличием локальных отрывов потока и ударных волн, взаимодействующих со слоями смешения и с турбулентным пограничным слоем. Представлены результаты крупномасштабных расчетов турбулентных течений, возникающих на поверхности РКН на этапе выведения. Рассматриваются трансзвуковые и сверхзвуковые режимы обтекания (характерные числа Маха от 0.8 до 1.3, числа Рейнольдса – порядка 109). Численное моделирование проводится с помощью вихреразрешающего гибридного RANS-LES подхода.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 128-129 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14 18

 

Дубень А.П., Козубская Т.К., Родионов П.В. «Моделирование аэродинамики дельтовидного крыла на режиме посадки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 130-131 (2022)

Целью работы является валидация программного комплекса NOISEtte на задаче об обтекании дельтовидного крыла и применение протестированных моделей и методов для решения индустриальных задач. Представлены результаты RANS и IDDES моделирования обтекания дельтовидного крыла, проведено сравнение с экспериментальными данными

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 130-131 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

 

Егоров И.В., Пальчековская Н.В. «Численное моделирование восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине к пространственным акустическим возмущениям» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 132-135 (2022)

Для сверхзвуковых течений явления, связанные с ламинарно-турбулентным переходом (ЛТП) стоят особенно остро, т.к. переход влияет не только на аэродинамическое качество летательного аппарата, но и ведет к резкому увеличению тепловых потоков к обтекаемой поверхности. В настоящее время активно разрабатываются физически обоснованные методы предсказания ЛТП, в которых учитываются все основные стадии процесса, включая стадию восприимчивости к возмущениям набегающего потока. Цель настоящей работы – изучение восприимчивости пограничного слоя на плоской пластине к внешним акустическим возмущениям, приводящим к возбуждению первой моды Мэка. Возбуждение этой моды моделировалось с помощью внешних акустических волн в трехмерной постановке

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 132-135 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

 

Жуков В.Т., Новикова Н.Д., Феодоритова О.Б. «Особенности методики численного трехмерного моделирования вязких многокомпонентных течений» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 138-141 (2022)

Обсуждаются особенности численной модели расчета нестационарных течений вязкой теплопроводной многокомпонентной газовой смеси.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 138-141 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

 

Зайцев М.Ю., Копьев В.А., Титарев В.А., Фараносов Г.А. «Валидация метода расчёта шума модельного несущего винта на основе проведенных экспериментов в заглушенной камере АК-2» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 142-146 (2022)

Работа представляет собой комплексное расчетно-экспериментальное исследование, направленное на создание научно-технического задела по определению аэроакустических характеристик винта винтокрылого летательного аппарата (ВКЛА). Основной целью работы являлась валидация (т.е. установление степени соответствия экспериментальным данным) разработанных в ЦАГИ программ расчета аэроакустических характеристик винтов (самолетных и несущих винтов вертолета). Проблема создания высокоэффективных валидированных методов расчета шума несущего винта вертолета, ориентированных на оценку влияния различных конструктивных параметров, предсказания которых можно напрямую использовать в процессе конструирования малошумных эффективных лопастей, является исключительно актуальной.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 142-146 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14 10.01

 

Пальчековская Н.В. «Численное моделирование восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя к энтропийным и вихревым возмущениям» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 228-230 (2022)

Ламинарно-турбулентный переход (ЛТП) в среде с низким уровнем возмущений связан с возбуждением неустойчивых нормальных мод с малыми начальными амплитудами. Эти моды экспоненциально растут до критической амплитуды в соответствии с линейной теорией устойчивости (LST) и вызывают нелинейный распад. Целостное моделирование этих стадий ЛТП обеспечивается прямым численным моделированием (DNS). Летательные аппараты (ЛА) движутся на крейсерском режиме, как правило, на малых положительных углах атаки. Явления, связанные с ЛТП на подветренной стороне ЛА, представляются чрезвычайно важными, но в то же время мало изученными. В работе рассматривается восприимчивость пограничного слоя к энтропийным и вихревым возмущениям в случае перехода с преобладанием второй моды

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 228-230 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

 

Слободянюк Д.М., Калугин В.Т., Михайлов М.В. «Численное моделирование обтекания и относительного движения возвращаемого аппарата и крышки люка парашютного контейнера в процессе их разделения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 239-240 (2022)

Представлены результаты численного моделирования процесса отделения элементов возвращаемых аппаратов с учетом аэродинамической интерференции при различных режимах полета с использованием программного комплекса FlowVision

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 239-240 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

 

Толстых А.И., Широбоков Д.А. «Применение схемы 16-го порядка при моделировании ламинарно-турбулентного перехода» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 242-243 (2022)

Обсуждаются спектральные характеристики схемы с мультиоператорными аппроксимациями 16-го порядка для уравнений Навье–Стокса сжимаемого газа. Применение этой схемы позволяет при разумных сетках описывать возбуждение и развитие неустойчивых мод, начальные данные для которых содержатся в малых отклонениях численных решений от точных, вызванных ее погрешностями аппроксимаций, а также погрешностями машинной арифметики

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 242-243 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

 

Шорстов В.А. «Численное исследование особенностей распространения акустических возмущений по воздухозаборнику СТС и их излучению в дальнее поле» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 250-254 (2022)

Представляется начальный этап решения задачи моделирования шума двигателя сверхзвукового транспортного самолета излучаемого через входное устройство (ВЗУ) и поиску возможностей снижения его вклада в общий шум самолета, а именно, определению эффективности распространения типичных возмущений вентилятора двигателя через ВЗУ в точки дальнего поля в зависимости от структуры возмущений.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 250-254 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14 12.04

 

Головизнин В.М., Соловьев А.В., Исаков В.А. «Аппроксимационной алгоритм обработки звуковых точек в схеме "Кабаре"» Вычислительные методы и программирование, 17, № 2, с. 166-176 (2016)

Описана новая вычислительная технология расчета потоковых переменных на новом временном слое в разностных схемах типа «Кабаре» для численного решения квазилинейных гиперболических уравнений в частных производных. Новая технология позволяет единообразно рассматривать все случаи возникновения звуковых точек и не нарушает свойства временной обратимости разностных схем при отсутствии нелинейной коррекции потоков.

Вычислительные методы и программирование, 17, № 2, с. 166-176 (2016) | Рубрики: 04.12 08.12 08.14

 

Громыко Ю.В., Цырюльников И.С., Маслов А.А. «К разработке методики определения параметров потока в импульсных аэродинамических трубах» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 695-708 (2022)

Рассмотрены существующие подходы к определению параметров потока в рабочей части импульсных аэродинамических труб и намечены пути их усовершенствования. Разработан алгоритм расчета параметров потока в сверхзвуковых высокоэнтальпийных аэродинамических трубах кратковременного действия с использованием экспериментальных значений давления в форкамере, полного давления за прямым скачком, скорости и температуры торможения потока в зависимости от времени. Показано, что результаты измерений и расчетов, полученные с помощью данного алгоритма определения параметров потока, хорошо согласуются с расчетами параметров потока, выполненными на основе газодинамических соотношений с учетом тепловых потерь в рабочем тракте аэродинамической трубы.

Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 695-708 (2022) | Рубрики: 04.14 08.14 08.15

 

Рябинин А.Н., Бобу Ю.Э. «Вращательное и поступательное галопирование призм в воздушном потоке» Журнал технической физики, 92, № 12, с. 1787-1793 (2022)

В экспериментах в аэродинамической трубе изучены колебания трех призм с прямоугольным поперечным сечением. Призмы располагаются перпендикулярно вектору скорости набегающего потока и с торцов снабжены концевыми шайбами, ограничивающими перетекание воздуха. Упругая подвеска позволяет колебаться телам с шестью степенями свободы. Оказалось, что под действием воздушного потока возникают два режима колебаний тел: поступательные колебания в направлении, перпендикулярном образующей призматических тел и скорости потока, и вращательные колебания вокруг оси, которая параллельна образующей, проходит через центр призмы и перпендикулярна скорости набегающего воздушного потока. Тензометрическим методом в процессе колебаний измерено натяжение двух пружин, входящих в упругую подвеску. Калибровочный эксперимент позволил связать амплитуды колебаний натяжения пружин и сдвиг фаз с амплитудами вращательных и поступательных колебаний призм. Оказалось, что призма с отношением высоты к ширине поперечного сечения 0.22 в потоке подвержена вращательным колебаниям. Увеличение отношения высоты к ширине до 0.36 ведет к уменьшению амплитуды вращательных колебаний и появлению поступательных. Диапазоны существования вращательных и поступательных колебаний перекрываются. Дальнейшее увеличение отношения высоты к ширине до 0.43 сопровождается интенсивным поступательным галопированием. Ключевые слова: галопирование, плохо обтекаемое тело, аэродинамическая труба, тензометрический датчик, поступательные колебания, вращательные колебания.

Журнал технической физики, 92, № 12, с. 1787-1793 (2022) | Рубрики: 04.15 08.14 08.15

 

Меньшов И.С. «Метод диффузной границы для сопряженных задач аэродинамики и динамики твердого тела» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 218-222 (2022)

Предлагается новый альтернативный подход к решению классических задач течения сжимаемой жидкости около стационарных (фиксированных в пространстве) и движущихся тел. В отличие от стандартного подхода, который опирается на такие понятия как геометрия поверхности твердого тела, уравнения газовой динамики в области течения, начальные и краевые условия, предлагаемый подход базируется на цифровом представлении геометрии, осредненных уравнениях, действующих во всем пространстве, и не требует постановки краевых условий (за исключением условий на бесконечности).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 218-222 (2022) | Рубрики: 05.04 08.14

 

Крашенинников С.Ю., Миронов А.К. «Анализ механизма излучения звука турбулентной струей на основе акустических и термоанемометрических измерений» Теоретическая и прикладная газовая динамика. Труды ЦИАМ № 1341. Т. 1, с. 453-481 (2010). 488 с.

На основании измерений акустического излучения свободной турбулентной струи микрофонной системой, с помощью которой определяется положение источников звука для заданной частоты, и термоанемометрических измерений скорости движения вихрей заданного размера в слое смешения, предложена модель порождения шума в слое смешения струи. Показано, что возникновение акустических волн может быть объяснено, исходя из наличия в струе перемежаемости турбулентности, нестационарного движения области занятой «турбулентной жидкостью». Вследствие этого возникает нестационарное движение воздуха, эжектируемого струей, создающее акустические волны.

Теоретическая и прикладная газовая динамика. Труды ЦИАМ № 1341. Т. 1, с. 453-481 (2010). 488 с. | Рубрики: 08.03 08.12 08.14

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Математическое моделирование турбулентных струйных течений с помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения» Авиационные двигатели, № 2, с. 5-12 (2022)

Приведены результаты исследований струйных течений при дозвуковой и сверхзвуковой скорости истечения струи. Рассмотрено влияние режимных параметров (температуры и перепада давления) на характеристики струи. Расширение дозвуковой струи исследовано в том числе при наличии шевронов и спутного потока. Сверхзвуковые струи рассмотрены в постановках с прямоугольным соплом и осесимметричным биконическим соплом с аэродромом. Численные исследования проведены с помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения. Ключевые слова: RANS/ILES-метод, турбулентные струйные течения

Авиационные двигатели, № 2, с. 5-12 (2022) | Рубрики: 08.05 08.14

 

Хвалин А.Л. «Моделирование турбулентного режима течения газа» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 22, № 4, с. 320-327 (2022)

Проанализированы физические процессы, происходящие в турбулентном потоке. В поперечном сечении трубопровода выделены характерные области: ядро турбулентного потока и ламинарный пристеночный слой. Для моделирования распределения скорости в ядре потока использован степенной закон, в пристеночной области – линейный закон изменения модуля вектора скорости. Показатель степени определяется в зависимости от значения числа Рейнольдса, алгоритм приведен. Использованный подход не требует значительных вычислительных затрат в отличие от ряда известных сеточных методов на основе системы дифференциальных уравнений Навье–Стокса. На основе анализа физических процессов предложен способ математического моделирования турбулентного режима течения газа в круглой трубе в виде достаточно простых инженерных формул. Геометрический вид трехмерного годографа скорости представляет собой комбинацию из круглого усеченного конуса и фигуры вращения, образованной на основе степенной функции. Определена граница пристеночной области на основе числа Рейнольдса, получена инженерная формула. Приведены результаты расчетов, в графическом виде представлены двумерные профили скорости для ряда значений скоростей. Анализ результатов позволяет определить границы применимости модели. Так, при различиях значений модулей скорости на оси трубопровода и вблизи стенки более 20%, т.е. при числах Рейнольдса ниже 8000, годограф скорости претерпевает излом в верхушечной области. Графический вид годографа скорости приближается к параболическому, что соответствует ламинарному режиму течения газа и описывается законом Пуазейля.

Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 22, № 4, с. 320-327 (2022) | Рубрики: 08.05 08.14

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Анализ вторичного звукового излучения в акустической аналогии с оператором распространения, содержащим вихревые моды» Акустический журнал, 68, № 6, с. 647-669 (2022)

Анализируется метод акустической аналогии применительно к звуковому излучению турбулентной дозвуковой струи. Этот метод описания процесса аэродинамической генерации звука турбулентными потоками основан на использовании линейного оператора распространения со случайным источником в правой части. Главной проблемой при таком подходе является выбор эффективного способа разделения левой части уравнения, отвечающей за распространение звуковых волн, и правой нелинейной части, отвечающей за генерацию звука, так, чтобы результат расчета шума соответствовал экспериментальным данным и физическим представлениям о процессе генерации шума турбулентностью. Одной из нерешенных проблем описанного подхода, проявляющейся в большинстве акустических аналогий, является проблема так называемого сдвигового шума струи, связанного с возбуждением источниками вихревых возмущений сдвигового потока и дополнительным вкладом этих возмущений в звуковое излучение. До сих пор остается неясным, является ли сдвиговая компонента шума отражением реальных физических процессов или она связана с преобразованием уравнений и неточным моделированием источников в методе акустической аналогии. В настоящей работе в рамках сформулированной выше проблемы рассматривается акустическая аналогия, в которой в качестве оператора распространения используются линеаризованные уравнения Эйлера. При таком описании оператор распространения содержит вихревые моды, что приводит к появлению сдвиговой компоненты шума, которая возникает из-за накачки вихревых возмущений источниками в правой части. При моделировании звуковых источников используются гипотезы о квадрупольном характере излучения, изотропности источников звука, а также пространственной некоррелированности процесса рождения звуковых источников. Для валидации модели используются данные измерений звукового излучения струи по методу азимутальной декомпозиции. Проведенное в работе сравнение модели и эксперимента указывает на отсутствие сдвиговой компоненты в шуме струи. Это позволяет сделать вывод о том, что используемое в рассматриваемой акустической аналогии представление о накачке линейных вихревых возмущений среднего течения нелинейными турбулентными пульсациями не соответствует реальному механизму генерации шума турбулентной струей. Анализируются возможные причины выявленного несоответствия модели звукового излучения струи данным акустических измерений в части сдвиговой компоненты шума. Рассматриваются возможные способы решения этой проблемы, позволяющие эффективно разделять левую часть уравнения, отвечающую за распространение звуковых волн, и правую нелинейную часть, отвечающую за генерацию звука.

Акустический журнал, 68, № 6, с. 647-669 (2022) | Рубрики: 08.05 08.14 10.01

 

Демьянов М.А. «Корреляционный метод идентификации акустических источников с помощью многомикрофонных измерений» Акустический журнал, 68, № 6, с. 638-646 (2022)

Разработан метод определения поля источников по данным многомикрофонных измерений, основанный на корреляционном анализе акустических полей. В предположении дельта-коррелированности поля источников, данный подход позволяет принципиально изменить математическую постановку обратной задачи таким образом, что задача становится корректно поставленной. В частности, данный метод дает возможность одновременно распознать монопольную и дипольную компоненты поля источников с помощью измерений плоской микрофонной решеткой. Метод верифицирован численно на различных тестовых примерах одновременного распознавания монопольной и дипольной составляющих поля источников.

Акустический журнал, 68, № 6, с. 638-646 (2022) | Рубрики: 08.06 08.14

 

Ланшин А.И. «Предисловие [к сб. научн. тр. «Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении»]» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 3-6 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 3-6 (2020) | Рубрика: 08.14