Ильин В.П., Яковлева Ю.С. «Метод пересчета на натурные условия уровней кавитационного шума моделей гребных винтов при измерении в однородном потоке» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 49-56 (2019)

Объект и цель научной работы. Объектом исследования являются испытания по определению уровней кавитационного шума модели гребных винтов в однородном потоке в кавитационной трубе и пересчет результатов модельных измерений на натурные условия. Материалы и методы. Исследования базируются на результатах испытаний моделей гребных винтов в однородном потоке в кавитационной трубе и способе пересчета этих результатов на условия неоднородного потока за корпусом с учетом законов моделирования кавитационного шума. Основные результаты. Разработаны метод прогнозирования спектральных уровней кавитационного шума гребного винта, основанный на результатах измерений уровней шума его модели в однородном потоке в кавитационной трубе, а также способ пересчета полученных результатов на условия неоднородного натекающего потока за корпусом. Заключение. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования уровней кавитационного шума гребных винтов кораблей и судов на рабочей стадии проектирования.

Лобачев М.П., Рудниченко А.А. «Расчетное определение начала кавитации рабочего колеса водометного движителя насосного типа» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 63-72 (2019)

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является водометный движитель насосного типа с короткой направляющей насадкой. Цель состоит в разработке расчетного метода определения начала кавитации применительно к условиям модельного эксперимента. Материалы и методы. Начало кавитации определяется по результатам визуального наблюдения в ходе физического эксперимента в кавитационной трубе. Для условий физического эксперимента выполнено компьютерное моделирование с использованием современных численных методов и высокопроизводительных вычислительных технологий. Основные результаты. Предложен метод определения начала кавитации, основанный на проведении численного моделирования обтекания водометного движителя с использованием решения уравнений Рейнольдса. Рассмотрены два варианта метода: на основе анализа областей с давлением ниже давления насыщенного пара (без расчета собственно кавитации, т.е. парообразования) и на основе расчета кавитации с привлечением модели Шнерра и Сауэра (Schnerr and Sauer). Выполнено сопоставление с результатами физического эксперимента, в котором начало кавитации определяется визуально. Для расчетного метода предложен критерий определения начала кавитации по объемам областей с пониженным давлением при расчете без учета парообразования (без кавитации) или объемам каверн (расчет с моделированием кавитации), определяемым по концентрации паровой фазы – 5%. Для стандартных условий модельного эксперимента (диаметр рабочих колес – 200–250 мм) этот объем составляет 1 мм³. Заключение. Для определения начала кавитации рабочих колес водометных движителей предложен расчетный метод, позволяющий получать результат с точностью, достаточной для практического использования. Для рабочих колес с геометрией лопаток, близкой к рассмотренной, возможно прогнозирование начала кавитации без собственно расчета парообразования, что дает экономию вычислительных ресурсов в четыре раза. Метод в обоих вариантах особенно полезен при рассмотрении влияния локальных изменений геометрии лопастей рабочих колес на начало кавитации.

Суворов А.С., Кальясов П.С., Коротин П.И., Соков Е.М., Артельный В.В. «Прогноз шумоизлучения от неоднородностей обтекаемой поверхности» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 150-156 (2019)

Объект и цель научной работы. Численное прогнозирование характеристик гидродинамического шума, возникающего при взаимодействии потока с неоднородностями обтекаемой поверхности. Материалы и методы. Задача решается с использованием гибридных методов численного моделирования турбулентности и прямого моделирования рассеяния псевдозвукового поля квадрупольных источников. Основные результаты. Выполнен анализ характеристик направленности и интенсивности шумоизлучения, предложена физическая интерпретация протекающих процессов, продемонстрирована автомодельность акустических характеристик для различных режимов течения. Заключение. Результаты работы могут быть использованы в акустическом проектировании малошумного гидравлического оборудования.