Смирнов С.Г., Панкова Е.О. «Экспериментальный метод определения механизма генерации аэродинамического шума» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 11, с. 50-56 (2016)

В машиностроении наиболее шумным является оборудование, в основе работы которого лежат аэродинамические процессы. Это вентиляторы, компрессоры, пневмодвигатели, двигатели внутреннего сгорания, газотурбинные установки и другие агрегаты. Конструирование принципиально нового малошумного энергетического оборудования требует знания причин шумообразования в уже существующих машинах. Предложен оригинальный экспериментальный метод по определению механизма генерации аэродинамического шума различных энергетических установок с помощью несложного физического опыта на примере испытания роторной газодувки Рутс производства Мелитопольского компрессорного завода. Газодинамические процессы в технических устройствах являются источниками возникновения интенсивной звуковой энергии, генерация которой может быть интерпретирована простейшими идеальными математическими моделями (монополь, диполь, квадруполь). Из теоретической акустики известно, что генерируемая звуковая энергия трех указанных типов звуковых источников зависит от степени скорости аэродинамических потоков соответственно четвертой, шестой и восьмой степени. Эксперимент позволил определить зоны монопольного, дипольного и квадрупольного характера генерации шума в диапазоне частот 125–8 000 Гц при различных режимах работы. Проведенный анализ особенностей излучения аэродинамического шума на примере газодувки Рутс в октавных полосах частот позволил подробно исследовать процессы звукового излучения. Он показал, что, несмотря на наличие трех механизмов возникновения шума, на существующих режимах работы газодувок до частоты вращения роторов 3 000 мин^–1преобладает излучение монопольного типа, подчиняющееся закону четвертой степени. Следовательно, при численном моделировании генерации звука газодувок Рутс следует использовать математический аппарат монопольного излучателя.