Пешков Р.А., Исправникова О.В. «Численное моделирование способа снижения акустического давления при помощи взаимодействия реактивной струи с потоком воды методом широкополосного шума» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 2(77), с. 5-14 (2024)

В свете прогресса в области аэрокосмической индустрии летательным аппаратам ставятся все более строгие требования относительно уровня шума, что требует разработки эффективных методов его снижения. Прогнозирование уровней акустического шума в большинстве случаев представляет собой сложную задачу, которую можно выявить только в ходе полномасштабного эксперимента. Для сокращения числа экспериментов при исследовании воздействия на множество параметров, изменяющихся в большом диапазоне, можно использовать численное моделирование. Численное моделирование шума имеет высокую актуальность в современном мире, особенно в области аэродинамики и авиации. Это позволяет предсказывать и анализировать шумовые характеристики различных объектов, таких как самолеты, автомобили, вентиляционные системы и др. Такие модели помогают оптимизировать конструкции для снижения шума, улучшения производительности и обеспечения безопасности. Таким образом, численное моделирование шума играет важную роль в различных отраслях и является неотъемлемой частью современных исследований и разработок. В данном исследовании было выяснено, что взаимодействие сверхзвуковой струи с потоком воды является эффективным методом снижения уровня шума. Было проведено моделирование этого процесса с использованием программного пакета ANSYS Fluent. Основные факторы, влияющие на уровень шума, были определены как угол подачи воды, относительное положение коллектора вдоль оси и массовый расход воды. Исследование показало, что наилучшие результаты по снижению шума струи были достигнуты при угле подачи воды 60 градусов и расположении коллектора на расстоянии двух диаметров сопла. Интересно, что варьирование коэффициента массового расхода в пределах исследования практически не оказало влияния на результаты. Это может быть связано с тем, что другие факторы, такие как угол подачи воды и расположение коллектора, имеют более существенное влияние на уровень шума. Таким образом, результаты исследования показывают, что взаимодействие сверхзвуковой струи с потоком воды может быть эффективным методом снижения шума. Дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение других факторов, которые могут влиять на этот процесс, а также на оптимизацию параметров для достижения еще более значительного снижения шума. Ключевые слова: сверхзвуковая струя, шум, турбулентность, аэроакустика, ANSYS Fluent, активные методы, численное моделирование, многофазные течения, подача воды, массовый расход.