Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

14.02 Акустические измерения и аппаратура

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

Пасекова О.Б., Сигалева Е.Э., Марченко Л.Ю., Иванов К.П., Мацнев Э.И., Орлов О.И. «Перспектива использования метода регистрации различных классов отоакустической эмиссии для динамической оценки состояния внутричерепного давления» Сенсорные системы, 36, № 4, с. 338-348 (2022)

Экспериментальное исследование выполнено в условиях наземного моделирования физиологических эффектов микрогравитации – 21-суточной “сухой” иммерсии. На протяжении эксперимента десять здоровых добровольцев находились в ванне, наполненной термонейтральной (t=33±1°С) водой, в положении лежа на спине, отделенные от поверхности воды водонепроницаемой пленкой и полностью погруженные в воду. Исследование функционального состояния улитки внутреннего уха проводилось с использованием методов задержанной вызванной отоакустической эмиссии (ЗВОАЭ) и отоакустической эмиссии на частоте продукта искажения (ПИОАЭ). Анализ полученных данных показал статистически значимое снижение показателя отношения сигнал/шум ЗВОАЭ на частоте стимуляции 1 кГц (p≤0.05) и тенденцию к снижению показателя отношения сигнал/шум ПИОАЭ на частотах стимуляции ниже 1 кГц (556; 684; 988 Гц). Регистрация отоакустической эмиссии предлагается в качестве перспективного неинвазивного метода для изучения механизмов перераспределения жидких сред организма в краниальном направлении в условиях моделируемой микрогравитации и космического полета.

Сенсорные системы, 36, № 4, с. 338-348 (2022) | Рубрики: 13.01 13.02 14.02

 

Босняков С.М. «Тестовый пример: сверхзвуковое обтекание тандема клиньев разрежения и сжатия» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 302-317 (2022)

Целью предлагаемого теста является анализ точности расчета отрывных зон с использованием классических и вновь создаваемых программных продуктов

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 302-317 (2022) | Рубрика: 14.02

 

Родионов А.В. «Взаимодействие ударной волны с вихрем: тестовая задача для методов сквозного счета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 318-319 (2022)

Одна из актуальных и быстро развивающихся областей вычислительной аэрогазодинамики включает в себя широкий спектр задач, в которых турбулентные течения моделируются с помощью вихреразрешающих подходов. Такие задачи могут решаться только в трехмерной нестационарной постановке на подробных сетках; они предполагают привлечение больших вычислительных ресурсов и использование высокоэффективных CFD-методов. Рассмотрены вопросы, связанные с тестовой задачей о взаимодействии вихря с ударной волной: зависимость структуры потока от базовых параметров задачи; краткий обзор работ по задаче; выбор постановки задачи, при которой ударно-волновая структура течения остается устойчивой; получение эталонного решения на выбранной постановке с максимально возможным сеточным разрешением; проведение сопоставительного анализа точности нескольких отобранных методов сквозного счета (с оценкой порядка сходимости к эталонному решению).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 318-319 (2022) | Рубрика: 14.02

 

Вешкин Е.А., Истягин С.Е., Кирилин С.Г., Семенычев В.В. «Применение метода акустической эмиссии и склерометрии для исследования образцов углепластиков с различной степенью отверждения матрицы» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 21, № 3, с. 85-95 (2022)

Образцы из листа углепластика толщиной 1,6 мм с различными режимами отверждения нагружались в упругой области по схеме консольного изгиба. Акустическая эмиссия регистрировалась с помощью осциллографа. В качестве критериев, оценивающих степень отверждения матрицы, использовалась характеристика микротвёрдости, оценка которой проводилась на лицевой поверхности образцов и в его поперечном сечении на фиксированных расстояниях от лицевой поверхности. Установлены зависимости частоты, амплитуды акустических сигналов, температуры, величины прогиба и расстояния до поверхности образца от микротвёрдости матрицы. Исследования показали, что значимым критерием, оценивающим влияние режима формования углепластика, является величина микротвёрдости матрицы

Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 21, № 3, с. 85-95 (2022) | Рубрики: 14.02 14.04

 

Хитрово А.А «Перспективы применения осцилляторных энергетических преобразователей механической энергии в электрическую» Датчики и системы, № 3, с. 40-47 (2022)

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.3.7 Рассмотрены перспективы применения устройств для использования механической энергии текучей водной среды на основе осциллирующего в потоке текучей среды полотна, в котором размещены пьезопреобразователи механической энергии колебаний в электрическую. Ключевые слова: преобразователи, энергетические, пьезоэлектрические, энергия, механическая, электрическая, осцилляция, водная среда, текучая.

Датчики и системы, № 3, с. 40-47 (2022) | Рубрики: 14.02 17

 

Сергеев Д.А., Кандауров А.А., Стуленков А.В., Суворов А.С. «Лабораторное моделирование процессов возбуждения звука автоколебательными режимами в течениях в трубопроводах систем теплообмена» Инженерно-физический журнал, 95, № 2, с. 408-415 (2022)

Выполнено лабораторное моделирование процессов шумоизлучения в турбулентных течениях теплоносителя в запорно-регулирующей арматуре трубопровода. Эксперименты проведены на аэроакустическом стенде, состоящем из модели проточной камеры запорно-регулирующей арматуры (параллелепипед), подводящей и отводящей труб, вытяжного вентилятора, камеры глушителя. Выполнялись параллельные измерения полей скорости PIV-методом и акустических характеристик микрофоном. Эксперименты проводились при различных ширинах зазоров между трубами в модели проточной камеры. При определенных значениях зазоров микрофоном регистрировалось тональное звучание на частотах 340 и 680 Гц, которое, как потом показали результаты измерений полей скоростей, является следствием возникновения автоколебательного режима течения с периодическим срывом вихрей, масштаб которых сопоставим с шириной зазора в проточной камере

Инженерно-физический журнал, 95, № 2, с. 408-415 (2022) | Рубрики: 14.02 14.07

 

Шалунов А.В., Хмелев В.Н., Терентьев С.А., Нестеров В.А. «Выявление режимов и условий удаления влаги из материалов бесконтактным воздействием ультразвуковых колебаний» Инженерно-физический журнал, 95, № 4, с. 925-933 (2022)

Исследована возможность интенсификации сушки материалов бесконтактным ультразвуковым воздействием на частоте 22 кГц при уровнях звукового давления до 175 дБ. Выявлено существенное увеличение скорости сушки материалов в диапазоне уровней звукового давления от 160 до 165 дБ, что обусловлено реализацией механизмов удаления влаги из высушиваемого материала без фазового перехода, т.е. за счет диспергирования свободной влаги с поверхности материала ультразвуковыми колебаниями. При этом время сушки материала сокращается более чем на 40% по сравнению с его сушкой обычным сушильным аппаратом при потреблении УЗ аппаратом не более 25% от электрической мощности обычного сушильного аппарата, необходимой для высушивания материала массой 0.25 кг. Дальнейшее ускорение процесса не всегда целесообразно, поскольку сокращение времени сушки материала на 57.1% при воздействии на него звукового давления в 175 дБ требует более чем трехкратного (82% от полной электрической мощности сушильного аппарата) увеличения энергозатрат на создание УЗ колебаний

Инженерно-физический журнал, 95, № 4, с. 925-933 (2022) | Рубрика: 14.02

 

Ищенко А.Н., Буркин В.В., Дьячковский А.С., Саммель А.Ю., Чупашев А.В. «Определение предельных скоростей суперкавитирующего движения ударников из разных материалов в воде» Инженерно-физический журнал, 95, № 5, с. 1240-1247 (2022)

Проведены экспериментально-теоретические исследования подводного суперкавитирующего движения конических ударников в широком диапазоне скоростей. Выполнены оценки диапазона скоростей ударников для реализации их неразрушающего входа в воду и движения в ней в суперкавитирующем режиме. Показана возможность точного попадания суперкавитирующих ударников в подводные преграды в сверхзвуковом диапазоне скоростей движения

Инженерно-физический журнал, 95, № 5, с. 1240-1247 (2022) | Рубрика: 14.02

 

Купер К.Э., Дробчик А.Н., Дучков А.А., Дугаров Г.А., Шарафутдинов М.Р. «Исследование структуры газогидратных отложений методами рентгеновской томографии и акустического зондирования» Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022)

В рамках программы по развитию неразрушающих методов изучения свойств гетерогенных материалов были проведены исследования по сопоставлению данных о структуре газогидратных отложений ксенона, полученные методом рентгеновской микротомографии со скоростью распространения в них акустических волн. Газогидрат ксенона генерировался в водопесчаной среде при температуре +3°С и давлении 1 МПа в специально созданной для этих исследований экспериментальной ячейке. Полученные трехмерные рентгеновские изображения структуры с пространственным разрешением порядка 3 мкм позволяли хорошо выделять газогидрат ксенона на фоне водопесчаной среды. Результаты исследований показали, что гидрат формируется путем обволакивания гранул песка, неравномерно распределяясь в теле экспериментальной ячейки. Данные, полученные акустическим зондированием, хорошо согласуются с данными о микроструктуре. Наблюдается характерное увеличение скоростей продольных волн c 1.048 км/с до 1.564 км/с, обусловленное цементацией песка гидратом ксенона. Ключевые слова: газовые гидраты, рентгеновская томография, синхротронное излучение, акустические свойства гидратосодержащих сред

Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022) | Рубрики: 14.02 14.04

 

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

 

Сахабетдинов И.У. «Методы повышения эффективности и современные технологии коммуникационного взаимодействия в управляемых мобильных подводных сетях» Датчики и системы, № 2, с. 10-18 (2022)

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2022.2.2 Рассмотрены методы повышения эффективности управляемых подводных сенсорных сетей. Определена концепция развертывания мобильных роботизированных комплексов на базе автономной платформы нового типа. Дана оценка перспективных способов коммуникационного взаимодействия с учетом современных тенденций в развитии систем подводной связи. Ключевые слова: автономный подводный аппарат; мультимодальные сети; подводная связь; мультимодальная маршрутизация; гидроакустический модем; подводная сенсорная сеть; АНПА-амфибия.

Датчики и системы, № 2, с. 10-18 (2022) | Рубрики: 07.20 14.02