Разина Л.А., Миронов М.А. «Теоретическое исследование замедляющей структуры – акустической черной дыры» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 188-192 (2019)

Теоретически исследована замедляющая распространение звука структура, состоящая из дисков в цилиндрическом волноводе. Диаметры дисков постепенно увеличиваются, а промежутки между ними уменьшаются. Для определенного закона изменения диаметра дисков вдоль оси возможно замедление скорости распространения звука до нулевого значения на конечной длине структуры. Такая структура называется акустической черной дырой (АЧД). Поле давления описывается простыми степенными зависимостями. На основе этих зависимостей анализируется звуковое поле внутри АЧД и фаза коэффициента отражения от АЧД.

Разина Л.А., Миронов М.А. «Теоретическое исследование замедляющей структуры – акустической черной дыры» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 233-238 (2021)

Теоретически исследована замедляющая распространение звука структура, состоящая из дисков в цилиндрическом волноводе. Диаметры дисков постепенно увеличиваются, а промежутки между ними уменьшаются. Для определенного закона изменения диаметра дисков вдоль оси возможно замедление скорости распространения звука до нулевого значения на конечной длине структуры. Такая структура называется акустической черной дырой (АЧД). Поле давления описывается простыми степенными зависимостями. На основе этих зависимостей анализируется звуковое поле внутри АЧД и фаза коэффициента отражения от АЧД.

Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Ипатов М.С. «Сравнительные исследования в заглушенной камере АК-2 диаграмм направленности шума, излучаемого из каналов воздухозаборных устройств прямоугольной, трапециевидной и круглой формы» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 55-56 (2021)

Проблема исследования излучения звука из канала круглого цилиндрического сечения является важной частью проблемы снижения тонального шума вентилятора авиационной силовой установки. Однако для перспективных сверхзвуковых пассажирских самолётов канал круглого сечения не является единственно возможным. Наибольший интерес для данного типа самолётов, с точки зрения аэродинамики, представляют каналы прямоугольного или трапецевидного сечения. Но если теория распространения звука в цилиндрических каналах развита весьма хорошо, то для каналов прямоугольного сечения задача распространения и излучения звука является новой и активные исследования в этой области только начинаются. Исследования излучения звука из каналов круглой, прямоугольной и трапецевидной формы были выполнены в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ. Было исследовано четыре типа воздухозаборников (причем круглый воздухозаборник использовался в качестве опорного случая) в широком диапазоне частот, методов возбуждений и ориентации относительно измерительных микрофонов. Проведенные исследования диаграмм направленности продемонстрировали наличием максимумов и минимумов звукового поля в точках наблюдения для всех исследованных типов прямоугольных воздухозаборников. Также была установлена чувствительность к типу воздухозаборного канала, а также к его ориентации по отношению к измерительным микрофонам.

Яковец М.А., Остриков Н.Н. «Об оптимальных значениях импеданса в каналах воздухозаборника и наружного контура двигателя с учетом модального состава звукового поля и особенностей излучения в дальнее поле» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 57 (2021)

В современном мире возможность эксплуатации магистральных самолетов в системе международных авиаперевозок определяется, в частности, удовлетворением требованиям норм Международной организации гражданской авиации (ИКАО) по шуму на местности. Наиболее эффективным способом снижения шума вентилятора является облицовка каналов двигателя звукопоглощающими конструкциями (ЗПК), параметры которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальное затухание звука при его распространении вдоль канала на различных режимах работы двигателя в течение взлетно-посадочного цикла полета самолета. При этом при оптимизации ЗПК в отечественной практике до сих пор использовались упрощающие модели, например, модель «длинного» канала, в которой канал наружного контура с пилоном заменяется на плоский канал, а импеданс настраивается на максимальное затухание мод низкого порядка, или модель «короткого» канала для воздухозаборника, в которой импеданс ЗПК выбирается из условия глушения одной моды с максимальной амплитудой. В настоящей работе проводится исследование оптимальных значений импеданса для каналов воздухозаборника и наружного контура при различном модальном составе. Показано, что при наличии в распределении всех волноводных мод, модальный состав слабо влияет на значения оптимального импеданса, однако существенно влияет на оценку эффективности ЗПК.

Башкатов В.В., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Численное исследование зависимости коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника от скорости потока» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 57 (2021)

Продолжение исследований, начатых в работе В.В. Башкатов, Н.Н. Остриков, М.А. Яковец. Верификация численного метода конечных элементов для задачи определения коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника при отсутствии потока // Акустика среды обитания, материалы конференции, 2021, с. 26-35, в которой на основе сравнения с известным аналитическим решением об излучении вращающихся звуковых мод из открытого конца полубесконечного цилиндрического канала с жесткими стенками был верифицирован численный метод конечных элементов с точки зрения точности расчета коэффициентов отражения звуковых мод от открытого конца канала обратно внутрь канала. В настоящей работе проводится исследование зависимости от скорости всасывающего потока коэффициентов отражения различных звуковых мод от открытого конца канала воздухозаборника. Рассматривается реалистический воздухозаборник с жесткими стенками и лемнискатной формой открытого конца, в который засасывается потенциальный изоэнтропийный поток. При этом методом конечных элементов решается уравнение Блохинцева распространения звука в потенциальном изоэнтропийном потоке. Показано, что коэффициенты отражения звуковых мод существенно зависят от скорости всасываемого потока, что в особенности наблюдается для звуковых мод, распространяющихся вблизи условия отсечки.

Бобровницкий Ю.И., Томилина Т.М., Ким А.А. «Влияние параметров акустической установки на эффективность ЗПК» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 58 (2021)

Звукопоглощающие конструкции (ЗПК) для авиационных двигателей и для многих других «шумных» объектов сначала отрабатываются и тестируются на упрощенных установках и стендах. В идеале, к которому надо стремиться, эффективность ЗПК, измеряемая на установке, должна совпадать с эффективностью, измеряемой на реальном источнике. В действительности идеальных установок и стендов не существует, так как эффективность зависит не только от параметров самой ЗПК, но и в значительной мере от параметров акустической обстановки и источника возбуждения. Чтобы выяснить, какие именно параметры сильнее всего влияют на эффективность ЗПК и определяют соответствие стендовых и реальных ее значений, в ИМАШ РАН было проведено специальное исследование, некоторые результаты которого частично приводятся в данном докладе. Исследование было проведено на лабораторной установке, созданной для исследования поглощения звука метаматериалами при скользящем падении и состоящей из короткого волновода, к стенкам которого могли крепиться кассеты ЗПК (Акустический журнал, 2020, т.66, №3, с. 332-341). Основным результатом исследования явилось выявленное экспериментально и объясненное теоретически физическое явление, ранее в литературе не обсуждавшееся и которому в докладе уделено наибольшее внимание. Явление заключается в сильной зависимости эффективности ЗПК от параметра, который авторы назвали «типом источника». Было показано, что эффективность одного и того же ЗПК существенно зависит от того, является ли источник возбуждения кинематического, силового или энергетического типа. В докладе дано строгое определение типа источника, объяснен физический смысл явления и показано, как его следует использовать при проектировании эффективных ЗПК.

Жигалкин А.С., Любимов Д.А. «Анализ RANS/ILES(i) методом влияния турбулентности набегающего потока на спектральные свойства пульсаций давления в сверхзвуковом воздухозаборнике на заданном режиме работы» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 58-59 (2021)

С помощью комбинированного RANS/ILES(i) метода высокого разрешения выполнены расчеты течения в модельном сверхзвуковом воздухозаборнике смешанного сжатия.

Остриков Н.Н., Яковец М.А., Ипатов М.С. «Валидация метода определения модального состава звукового поля в цилиндрическом канале на основе синхронных измерений диаграммы направленности излучения из открытого конца канала» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 59-60 (2021)

Развивается метод для экспериментального определения с помощью решетки микрофонов различных звуковых мод в цилиндрических каналах с потоком в предположении об их коррелированности.

Зубин М.А., Зубков А.Ф. «Структура отрывного обтекания цилиндрической каверны на стенке плоского канала» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 81-89 (2022)

Представлены результаты экспериментального исследования обтекания турбулентным дозвуковым потоком протяженной каверны на пластине или на стенке плоскопараллельного канала. Каверна представляет собой цилиндрическую траншею конечного размаха с закругленными сферическими торцами. Получены распределения коэффициента давления и визуализированы картины линий тока на поверхности каверны в зависимости от угла наклона ее продольной оси к набегающему потоку и относительной глубины. Обсуждается влияние этих параметров на интенсивность отрывного закрученного течения в каверне.