Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

10.01 Шумы и вибрации в воздушной среде

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

Кондратов А.В., Клименко Д.В., Тимушев С.Ф. «Моделирование акустико-вихревого поля нестационарного давления в центробежной машине с применением сплиттеров» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 171-175 (2022)

В последнее время все большее значение придается изучению проблем повышения надежности и ресурса центробежных насосов, которые являются основным источником шума в гидросистемах.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 171-175 (2022) | Рубрики: 10.01 12.02 12.03 12.04

 

Милешин В.И., Россихин А.А. «Использование гармонических методов для расчета тонального шума вентиляторов и компрессоров» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 283-285 (2022)

При разработке авиационных двигателей для гражданской авиации существенной проблемой является обеспечение низких уровней шума на местности и в салоне самолета. Наиболее значительной компонентой шума является тональный шум вентилятора. На некоторых режимах работы двигателя существенный вклад в шум может вносить также взаимодействие между венцами в подпорных ступенях вентилятора и в турбине низкого давления. Поэтому при проектировании перспективных авиационных двигателей важно иметь эффективные и достаточно точные методы оценки шума лопаточных машин. В ФАУ ЦИАМ им. П.И. Баранова разработан и реализован численный метод 3D расчета тонального шума лопаточных машин в ближнем и дальнем поле. Метод основан на разложении нестационарного трёхмерного вязкого потока в системе отсчета лопаточного венца на две части: на стационарный неоднородный трёхмерный вязкий поток и нестационарные трёхмерные возмущения. Невязкие уравнения для возмущений решаются с использованием численных схем высокого порядка, хорошо зарекомендовавших себя при проведении исследований в области вычислительной акустики.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 283-285 (2022) | Рубрика: 10.01

 

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

 

Тимушев С.Ф., Торопылина Е.Ю., Мошков П.А., Яковлев А.А. «Проблемы численного моделирования шума винтовых движителей акустико-вихревым методом» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 291-295 (2022)

Авторы считают, что актуальной является задача разработки эффективных численных методов расчета аэроакустических характеристик различных типов винтовых движителей с целью обеспечения концепции акустического проектирования винтовых летательных аппаратов, т.е. по заданным акустическим параметрам. При этом возможности коммерческого программного обеспечения при решении данной задачи существенным образом ограничены. Представлено сравнение уровней звукового давления первой гармоники шума вращения для различных воздушных винтов в различных условиях эксперимента с расчетами по известным ранним теориям шума винта и численными расчетами на базе интегрального метода Фокса Вильямса–Хоукингса (FW-H), реализованными в пакетах коммерческих программ SmartRotor и STAR-CCM+.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 291-295 (2022) | Рубрики: 04.12 10.01

 

Шорстов В.А., Макаров В.Е. «Исследование влияния количества лопаток статора на структуру широкополосного и тонального шума вентилятора ТРДД с использованием зонного 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. 296-300 (2022)

Работа посвящена сравнительному расчетному анализу структуры тонального и широкополосного шума ротор –статор взаимодействия двух вариантов модельной ступени вентилятора ТРДД со степенью двухконтурности ∼8, имеющих одинаковый ротор с 22 лопатками (прототип рабочего колеса вентилятора двигателя GE90), но разный статор с существенно разным числом лопаток (54 и 26), экспериментально исследованных в рамках программы NASA SDT (2001–2002 гг.).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 296-300 (2022) | Рубрики: 06.14 10.01 14.02

 

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