Бычков О.П., Копьев В.Ф., Миронюк И.Ю., Солнцев И.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Численное моделирование аэроакустических характеристик сверхзвуковых струй на расчетном режиме истечения» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 263-264 (2023)

Развитие сверхзвуковых гражданских самолетов нового поколения и необходимость снижения их уровня шума на местности до приемлемых значений обусловливает актуальность задачи исследования механизмов генерации шума в высокоскоростных струях, в том числе – в сверхзвуковых. Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям шума высокоскоростных сверхзвуковых струй принято считать, что процессы генерации шума смешения в них связаны, главным образом, с развивающимися в слое смешения струи волнами неустойчивости. В дозвуковых же струях доминирующими источниками шума являются источники квадрупольного типа, связанные с процессами турбулентного перемешивания в слое смешения струи. Представляет интерес проследить, каким образом изменяются относительные вклады указанных механизмов при увеличении скорости истечения струи. В настоящей работе для исследования данной задачи используются методы численного моделирования. Рассмотрено несколько струй, истекающих из сопла Лаваля с числами Маха от 1.5 до 2.5. При этом для анализа именно шума смешения на сверхкритических перепадах давления удобнее рассматривать струи на расчетном режиме, при котором система скачков уплотнения и волн разрежения имеет минимальную интенсивность, поэтому для каждого режима истечения строилось свое сопло в соответствии с упрощенной методикой, изложенной ранее. Расчеты проводились методом крупных вихрей (LES) на основе схемы CABARET, реализованного в виде программного кода, работающего на графических процессорах. Использовались расчетные сетки с умеренным числом ячеек ∼10–15 млн. Результаты для режима истечения с М=2 сравнивались с данными измерений, проведенных в АК-2

Шорстов В.А. «Численное исследование особенностей распространения акустических возмущений в нерегулируемом сверхзвуковом воздухозаборнике» Математическое моделирование, 35, № 10, с. 19-35 (2023)

С помощью программы «Трекер вихрей и волн» проведен ряд расчетов для выявления особенностей распространения акустических возмущений в канале сверхзвукового воздухозаборника с высоким уровнем неоднородности потока и турбулентности. Рассматривались задачи для цилиндрического канала с однородным потоком и выбранного нерегулируемого воздухозаборника. Выполнялись расчеты с возмущениями вентилятора и без них в постановках URANS и IDDES. С помощью построения диаграмм фазовых скоростей и сопоставления результатов разных расчетов были разделены и рассмотрены акустические возмущения, порожденные потоком, и эволюционирующие возмущения вентилятора. Работа содержит описания особенностей каждого из компонентов. Расчеты показали слабое влияние интенсивной турбулентности на темп затухания возмущений вентилятора и сильное влияние на их структуру, включающее изменение частоты. Отмечено, что быстрая трансформация исходной структуры возмущений должна повлиять на работу звукопоглощающих конструкций и процесс экранирования шума элементами планера. Следует обратить внимание на то, что течение в практически приемлемом воздухозаборнике будет более однородным и менее турбулентным, что требует дополнительных расчетов перед обобщением выводов. Ключевые слова: аэроакустика, взаимодействие акустических возмущений с турбулентностью, сверхзвуковой воздухозаборник, вихреразрешающий расчет, трансформация акустических возмущений.