Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Попов О.Е., Перепёлкин В.Г. «Трансформация сигнала атмосферного давления при распространении от вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 20 (2024)
Показано, что основной вклад в сигналы давления от извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай, зарегистрированные на барографах станций международной системы инфразвукового мониторинга, дает суперпозиция моды Лэмба и акустических мод. На основе решения линеаризованного уравнения Кортевега–де Вриза дано объяснение закономерностям в изменении формы наблюдаемого сигнала давления с ростом расстояния от вулкана. Вклад акустических мод рассчитывался методом псевдодифференциального параболического уравнения для реальных вертикальных профилей эффективной скорости звука в атмосфере по всей трассе распространения сигнала. Была получена оценка энергии извержения вулкана по амплитуде давления и характерной длительности сигнала Она дает значения, значительно превышающие энергию, выделившуюся при взрыве ядерной бомбы в 58 Мт ТНТ.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 20 (2024) | Рубрика: 08
Сорокин А.Г., Добрынин В.А. «Некоторые результаты атмосферных колебаний по данным акустической станции ИСЗФ СО РАН» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 20 (2024)
обсуждаются вопросы наблюдения и регистрации на акустической станции ИСЗФ СО РАН низкочастотных атмосферных акустических колебаний. Колебания на частотах ниже частоты Брента–Вяйсяля связаны, предположительно, с ветровыми пульсациями и возбуждаются конвективными движениями в атмосфере в условиях горной местности и долины, распространяясь, соответственно, со скоростью ветра. Для интерпретации наблюдаемых колебаний используются данные высотного профиля температуры на основе сервиса ERA5 в районе наблюдений, оцениваются частоты Брента–Вяйсяля и возможные области высот возбуждения искомых колебаний. Предлагается способ оценки параметров наблюдаемых колебаний на основе развития в атмосфере конвективной неустойчивости.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 20 (2024) | Рубрика: 08
Красненко Н.П., Потекаев А.И., Шаманаева Л.Г. «Успехи акустического зондирования в исследованиях структуры и динамики атмосферного пограничного слоя» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024)
Представлен обзор современных достижений по дистанционному акустическому зондированию атмосферы. Рассматриваются также гибридные радиоакустические и оптико-акустические наземные системы измерения высотных профилей метеорологических параметров: скорости и направления ветра, температуры, влажности (паров воды), а также гидрометеоров. Совместное использование таких систем позволяет существенно расширить набор измеряемых параметров и их пространственно-временной диапазон, одновременно обеспечивая синергетический эффект. Приводятся характеристики существующих систем зондирования и области их применения. Обсуждаются преимущества и недостатки различных систем, а также вопросы их совместного использования в виде гибридных систем и с наземными измерительными комплексами и дронами.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024) | Рубрика: 08
Попов О.Е., Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Закиров М.Н., Мишенин А.А., Лесик Н.П. «Детальные измерения характеристик волны Лэмба при извержении вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024)
В результате извержения вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай практически на всех станциях международной системы инфразвукового мониторинга была зарегистрирована волна Лэмба. В зависимости от помеховой обстановки волну Лэмба удалось наблюдать на барографах после того, как волна несколько раз обогнула Землю. В частотном диапазоне 0.00015–0.00065 Гц рассматриваются энергетические и скоростные характеристики волны Лэмба. Оценивается зависимость энергии и времени распространения волны Лэмба от направления и расстояния от вулкана до барографов. Проводится сравнение экспериментальных оценок с аналитическими и модельными расчетами. По данным регистрации сигнала давления на барографе, находящемся в 64 км от вулкана и на других расстояниях от него, и результатам сравнения с изменением давления на ближних расстояниях при других мощных извержениях вулканов, обсуждается возможный механизм возбуждения волны Лэмба.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024) | Рубрика: 08
Красненко Н.П., Рыбаков И.А., Раков А.С. «Акустическое обнаружение низколетящих дронов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024)
Рассматривается проблема обнаружения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Дан обзор имеющихся материалов по анализу возможностей обнаружения БПЛА средствами акустической разведки. Представлены результаты экспериментов по исследованию демаскирующих акустических признаков при полете квадракоптеров. Рассматриваются возможности пассивного и активного обнаружения.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 21 (2024) | Рубрика: 08
Беляев И.В., Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Особенности излучения шума нагретой турбулентной струи» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 22 (2024)
Шум турбулентной струи остается одним из значимых источников шума самолета на местности. Чем меньше степень двухконтурности двигателя, тем больший вклад вносит реактивная струя внутреннего контура в общие уровни шума самолета. Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что струя внутреннего контура, вообще говоря, является нагретой. Известно, что при фиксированном перепаде давления нагрев струи приводит к увеличению шума в дальнем поле, что связано с большей фактической скоростью ее истечения. Если же фиксировать скорость истечения и сравнивать особенности излучения шума для холодной и нагретой струй, то можно наблюдать различные эффекты, в зависимости от скорости струи. Так, для скоростей истечения струи, близких к звуковым (местное число Маха M≥0.7), нагретая струя будет тише холодной во всей области частот, а в случае малых скоростей истечения (M<0.5) нагретая струя в низких и средних частотах (число Струхаля St≤1) будет заметно громче. Если меньший шум нагретой струи можно объяснить ее меньшей плотностью по отношению к внешней среде, то больший шум объясняется наличием дополнительного энтропийного источника шума. Ранее в зарубежной литературе было предсказано, что такой источник шума в отличие от мелкомасштабной турбулентности имеет не квадрупольную, а дипольную структуру, которую обычно связывают с наличием пульсаций силы. На настоящий момент в модернизированной заглушенной камере АК-2 ЦАГИ реализована возможность исследования шума нагреваемых струй. Исследованы особенности азимутальной структуры горячих до- и сверхзвуковых струй. Наряду с обозначенными выше особенностями излучения шума впервые при помощи метода азимутальной декомпозиции было в явном виде продемонстрировано наличие дополнительного дипольного источника шума нагретой струи.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 22 (2024) | Рубрика: 08
Крашенинников С.Ю. «Анализ механизма шумообразования в турбулентных струях» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 22 (2024)
Анализируются известные экспериментальные данные о пульсационном движении и эволюции турбулентности в слое смешения турбулентной струи и результаты вычислительного моделирования течения в турбулентной струе, полученные на основе численного решения уравнений Навье–Cтокса с использованием LES-технологии и Фурье-анализа. Анализ показывает, что общие свойства и структура течения, а также и процесс шумообразования обусловлены динамическким воздействием нестационарного движения в слое турбулентного смешения на внешнюю среду. Измерительные и вычислительные эксперименты, в которых исследовалась структура течения в турбулентных струях, показывают, что в слое смешения струи наблюдаются области пониженного давления, индуцирующие втекание внешней среды. Причиной шумообразования являются квазипериодические пульсации на периферии слоя смешения, создаваемые чередующимся продольным движением этих областей, в которых имеет место и пониженное и повышенное давление. Такое движение вызывает близкие к периодическим перемещения потоков массы вовлекаемых в турбулентный слой смешения. Наличие периодической составляющей и определенной скореллированности в этом пульсационном движении обуславливает появление звуковых волн. Характерные частоты этих пульсаций соответствуют известным результатам измерений распределения частоты акустического излучения вдоль слоя смешения турбулентной струи.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 22 (2024) | Рубрика: 08
Бычков О.П., Миронюк И.Ю., Фараносов Г.А. «Исследование шума высокоскоростных струй на основе данных численного моделирования» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 23 (2024)
Актуальность задачи исследования механизмов генерации шума высокоскоростных струй, в том числе сверхзвуковых, обуславливается развитием гражданских сверхзвуковых самолетов нового поколения и необходимостью снижения их уровня шума. Ряд теоретических и экспериментальных исследований показал, что генерация шума в высокоскоростных струях может быть связана с различными физическими механизмами. Развитие численных методов позволяет провести достаточно точное моделирование звукового поля сверхзвуковой струи с целью более глубокого анализа его структуры и особенностей соответствующих источников шума. В работе выполнено численное моделирование аэроакустических характеристик нескольких высокоскоростных струй. Расчеты проведены методом моделирования крупных вихрей (LES), реализованным на базе схемы CABARET. Получены характеристики среднего течения, пульсаций в ближнем поле струи и шума в дальнем акустическом поле, в том числе его азимутальный состав. Сопоставление данных, полученных из расчета, с имеющимися экспериментальными данными показало их хорошее соответствие как для спектров пульсаций скорости в струе, так и для спектров и направленности шума. Проведен анализ излучения отдельных азимутальных компонент шума струи в дальнем поле и показано, что в зависимости от угла наблюдения и режима истечения струи в звуковом сигнале могут доминировать вклады источников шума различной природы.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 23 (2024) | Рубрика: 08
Беляев И.В., Бычков О.П., Кажан А.В., Фараносов Г.А. «Сравнение акустических характеристик нагретой сверхзвуковой струи для сопел различной геометрии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 23 (2024)
При создании перспективного сверхзвукового пассажирского самолета одной из ключевых проблем является снижение его воздействия на окружающую среду, в частности, шума на местности. Основным источником шума такого самолета является реактивная струя высокой скорости, истекающая из сопел двигателя малой степени двухконтурности. Снижение шума турбулентной струи – достаточно затруднительный процесс, и до сих пор основной прогресс в данном направлении был достигнут за счет снижения скорости истечения струи (закон восьмой степени Лайтхилла). Определенный прогресс в снижении шума струи достигался ранее и за счет изменения геометрии сопла (например, гофрированные и шевронные сопла), выраженный в основном в виде снижения шума в низкочастотной области и его повышение в области высоких частот. На основе результатов испытаний с ненагретыми струями в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ было продемонстрировано, что использование плоского сопла с эжектором и экранами при наличии спутного потока интегрально может привести к снижению шума на местности в метрике EPNL. В модернизированной заглушенной камере АК-2 ЦАГИ с возможностью исследования нагреваемых потоков были проведены акустические измерения характеристик нагретых турбулентных струй, истекающих из плоского сопла с элементами шумоглушения и из эквивалентного круглого сопла в статических условиях. Результат экспериментального исследования изменения шума нагретой струи при использовании плоского сопла специальной геометрии показал, что снижение шума имеет противоречивый характер. На некоторых углах наблюдения и в отдельных областях частот наблюдается снижение шума, при этом на других углах и частотах шум, наоборот, увеличивается. Причем без спутного потока эффект усиления шума является доминирующим и не изменяется принципиально при нагреве струи. Поэтому целесообразность использования такого сопла для снижения шума самолета в метрике EPNL требует дополнительных исследований, в том числе с моделированием полетных условий.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 23 (2024) | Рубрика: 08
Остриков Н.Н., Ипатов М.С., Денисов С.Л., Яковец М.А. «Особенности акустических характеристик щелевых ЗПК» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 24 (2024)
Работа посвящена исследованию акустических характеристик, так называемых, щелевых звукопоглощающих конструкций (ЗПК), которые состоят из лицевой панели, перфорированной щелевыми отверстиями, густой сетки и сотоблока с относительно небольшим размером грани ячейки. Проводились измерения импеданса щелевых ЗПК с помощью интерферометра нормального падения и на установке “Интерферометр с потоком” в зависимости от воздухопроницаемости сетки и скорости скользящего потока, а также при наличии и отсутствии дренажа в сотоблоке. Показано, что щелевые ЗПК реализуют большое значение реальной части импеданса в широкой полосе частот, которое, тем больше, чем меньше воздухопродуваемость сетки, в то время как мнимая часть импеданса в большей мере определяется высотой сотоблока. Показано, что фактически отсутствует зависимость импеданса щелевых ЗПК от уровня звукового давления на лицевой панели. Показано, что до частоты 4 кГц импеданс щелевых ЗПК не зависит от наличия дренажных отверстий в сотоблоке, размер которых характерен для ЗПК, устанавливаемых на современных авиадвигателях, и дано объяснение этого эффекта. Показано, что импеданс щелевых ЗПК достаточно сильно зависит от скорости скользящего потока. В целом, исследования показали, что щелевые ЗПК обеспечивают в широком диапазоне частот значения импеданса близкие к оптимальным значениям для облицовки стенок канала воздухозаборника авиадвигателя с высокой степенью двухконтурности.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 24 (2024) | Рубрика: 08
Башкатов В.В., Остриков Н.Н. «Особенности распространения звука в неоднородных каналах с потоком: сравнение аналитического и численного решений» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 24 (2024)
Для настройки параметров звукопоглощающих конструкций (ЗПК), устанавливаемых в авиационных двигателях, на максимальное снижение шума на местности, необходимо проводить расчеты распространения тысяч звуковых мод в неоднородных облицованных каналах силовых установок. При этом в силу ограниченности современных вычислительных возможностей затруднительно провести полный цикл расчетов, необходимых для решения оптимизационной задачи по подбору параметров ЗПК, с помощью только численных методов. Именно поэтому сохраняется необходимость использования математических моделей, основанных на аналитических решениях задачи распространении звука в неоднородных облицованных каналах с потоком. В настоящей работе проведено сравнение аналитического решения, основанного на использовании адиабатического инварианта, реализующегося в главном члене асимптотического разложения по малому параметру, описывающему неоднородность канала, с решением, полученным с использованием численного метода конечных элементов (МКЭ). Показано, что исследуемая аналитическая модель при тех параметрах, при которых проводились расчеты, не описывает звуковое поле в канале в полной мере. В частности, в исследованном аналитическом решении не учитываются эффекты отражения звука в зонах относительно сильной неоднородности геометрии канала, но имеющие место в численном решении задачи. В целом, результаты проведенных исследований показывают необходимость разработки принципиально новых аналитического подходов для решения задач о распространении звука в неоднородных каналах с потоком.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 24 (2024) | Рубрика: 08
Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О границе неустойчивости кругового вихря со сглаженным профилем завихренности в сжимаемом газе» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25 (2024)
Известно, что локализованный вихрь обладает двумя специфическими механизмами взаимодействия с окружающим потоком. Первый связан с генерацией вихревыми возмущениями акустического излучения, а второй представляет собой майлсовский механизм взаимодействия колебаний вихревого ядра с возмущениями в окрестности критического слоя. Эти два механизма играют важную роль в устойчивости вихревой системы, оказывая противоположный эффект на колебания дискретного спектра. Поскольку излучение звука сопровождается потерей энергии, уносимой звуковыми волнами на бесконечность, а майлсовский механизм, наоборот, сопровождается положительным потоком энергии из критического слоя, то в зависимости от знака энергии колебаний один из этих механизмов приводит к потере устойчивости, а другой к демпфированию возмущений. В настоящей работе впервые рассмотрено вихревое течение, в котором одновременно реализуются оба конкурирующих механизма, при этом рассмотрены случаи произвольных чисел Маха, которые могут реализовываться в двумерном изоэнтропическом течении. Решена задача о колебаниях 2-мерного течения с круговым вихрем со сглаженным профилем завихренности в сжимаемом газе. Для течений с малым числом Маха получено аналитическое решение задачи и показано, что дискретная мода, соответствующая кельвиновским колебаниям кругового вихря, уходит с верхнего листа римановской поверхности частоты на нефизический лист через разрез, связанный с непрерывным спектром возмущений (майлсовское демпфирование). Однако при учете сжимаемости эта мода может стать неустойчивой в зависимости от параметров системы и реализующегося в течении баланса энергии. Найдена граница области неустойчивости, и получена величина инкремента. Для течений с большим числом Маха, в том числе для сверхзвукового вихря, проведено численное исследование задачи. Получена оценка максимального значения градиента завихренности в критическом слое, для которого реализуется акустическая неустойчивость при больших числах Маха.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25 (2024) | Рубрика: 08
Копьев В.Ф., Петров А.Г., Фараносов Г.А., Чернышев С.А. «О возможности появления дипольного источника звука в безграничном течении с градиентом энтропии» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25 (2024)
Рассмотрена динамика распределенного двумерного вихря (вихрь Ранкина) в случаях, когда на его границе существует скачок энтропии. Когда течение несжимаемое, а плотность вихря отличается от плотности внешней среды, получены характеристики собственных колебаний. Собственные моды зависят от отношения плотностей внешней среды и вихря. В классическом случае всюду постоянной плотности решение переходит в решение Кельвина, которое существует для всех n≥2. В случае появления скачка плотности на границе вихря возникает колебательное решение с n=1, которое при учете сжимаемости соответствует дипольному источнику звука.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25 (2024) | Рубрика: 08
Замтфорт Б.С., Беляев И.В. «Оценка шума на местности перспективного самолета с распределенной силовой установкой, интегрированной с планером» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25-26 (2024)
Настоящая работа посвящена исследованию акустических характеристик самолета с распределенной силовой установкой (РСУ) на основе опубликованных данных по проекту NASA(SUSAN) регионального самолета на 180 пассажиров с дальностью до 4500 км, РСУ которого состоит из кормового ТРДД (35% тяги и отбор мощности на привод электрогенераторов) и 16 крыльевых винтов с электроприводом (ВЭ) (65% тяги, создающейся на взлетно-посадочном и крейсерском режимах). Поскольку опубликованных данных недостаточно для проведения оценок шума на местности такого самолета, то в настоящей работе был принят следующий метод. В начале подбирается самолет-аналог традиционной схемы с ТРДД для получения взлетно-посадочных характеристик. Далее тяговые характеристики самолета-аналога реализуются в рассматриваемом самолете с указанным распределением тяг между кормовым ТРДД и 16 винтами. Затем определяются основные характеристики ТРДД (степень двухконтурности, температура газа перед турбиной и др.) и параметры ВЭ (число лопастей, шаг, окружная скорость), позволяющие реализовать требуемые тяги на взлетно-посадочных режимах полета. После этого на основе программных комплексов “БАСТОН” и “SOPRANO” проводится расчет матриц уровней звукового давления, которые пересчитываются в контрольные точки самолета и сравниваются как с нормами Главы 14 стандарта ИКАО, так и с шумом на местности современных самолетов с указанной пассажиро-вместимостью и дальностью полета.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 25-26 (2024) | Рубрика: 08
Демьянов М.А. «Исследование энергетических свойств акустических полей на ориентируемых и неориентируемых пространствах» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 26 (2024)
В аэроакустике рассматриваются задачи определения акустического поля, генерируемого нестационарным течением среды для различных геометрий и краевых условий. Краевые условия периодического типа задают связь между различными точками пространства, и тем самым геометрия конкретной задачи, может быть эквивалентно представлена как связное топологическое пространство. Таким образом, имеет смысл рассмотреть уравнения акустического поля для общего случая метрических пространств. В данной работе приводятся собственные решения уравнения Гельмгольца для ряда различных классов диффеоморфизмов топологических пространств и исследуются их качественные особенности. Приводятся энергетические характеристики собственных мод, а также рассматриваются их термодинамически равновесное распределение, исследуются характеристики тепловых пульсаций поля давления для данного распределения.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 26 (2024) | Рубрика: 08
Зверев А.Я., Лазарев Л.А. «Звукоизоляция фюзеляжных самолетных конструкций с различным составом резонансных элементов» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 26 (2024)
Проблема снижения шума в салоне винтового самолета является актуальной задачей внутренней акустики, так как традиционные звукоизолирующие конструкции не обладают достаточной эффективностью в области низких и средних частот. Одним из перспективных способов ее решения является применение резонансных систем, с помощью которых можно существенно увеличить звукоизоляцию бортовой фюзеляжной конструкции самолета в этом частотном диапазоне. В данной работе экспериментально определено влияние резонансных систем на звукоизолирующую способность плоских и цилиндрических панелей без подкрепления и с подкреплением, моделирующим силовой набор бортовой конструкции самолета, а также определена эффективность облицовки салона пассажирского самолета резонансными системами различного состава. Испытания проводились в звукомерных камерах и на натурном стенде, представляющем собой реальный пассажирский самолет. При облицовке испытываемых конструкций использованы акустические резонаторы различного вида с резонансными элементами, изготовленными с применением фольги, микалентной бумаги и термополиуретана. Показано, что эффективность резонансных систем может достигать 10–20 и более децибел.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 26 (2024) | Рубрика: 08
Светлов В.В. «Развитие полуаналитических методов прогноза колебаний и акустического излучения тонкой оболочки с формой, отличной от цилиндрической» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 27 (2024)
Представление фюзеляжа в виде цилиндрической оболочки во многих случаях является приближенным и может приводить к неточностям расчета, в частности, перспективных компоновок фюзеляжа эллиптической формы. Рассмотрено развитие имеющейся в настоящее время модели расчета применительно для самолетов с фюзеляжами, характеризующимися значительным удлинением по одной оси по сравнению с другой (эллиптический фюзеляж), самолетов, характеризующихся наличием плоских участков фюзеляжа (летающее крыло, конвертоплан), летательных аппаратов двоякой кривизны (вертолеты). На основании уравнений колебаний тонкой упругой оболочки, используя разложение колебаний по базисным функциям с применением метода Бубнова–Галеркина, разработан алгоритм расчета спектра акустического излучения в салон самолета, имеющего форму фюзеляжа, отличную от цилиндрической. Представлено применение данного алгоритма для оболочки в виде эллиптического цилиндра.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 27 (2024) | Рубрика: 08
Акиньшин Р.В., Воронцов В.И., Копьев В.Ф., Титарев В.А., Фараносов Г.А. «Расчетная оценка тонального шума несущего винта на режиме горизонтального полета» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 27 (2024)
Несущий винт является мощным источником тонального и широкополосного шума, который необходимо учитывать при оценке шума вертолета на местности. Если широкополосная компонента обычно измеряется в эксперименте или моделируется с помощью полуэмпирических подходов, то для оценки тональной составляющей шума можно использовать методы численного моделирования. При этом винт является сложной аэродинамической системой, и его обтекание характеризуется рядом особенностей, влияющих, в том числе, на генерацию шума. Эти особенности необходимо учитывать при моделировании шума винта численными методами. Применительно к данной задаче в акустическом отделении ЦАГИ развиваются вычислительные подходы двух типов: (1) Метод среднего уровня, основанный на моделировании обтекания одной вращающейся лопасти в компактной расчетной области. Методы подобного класса позволяют получить достаточно детальную картину обтекания лопасти и могут быть реализованы на современных рабочих станциях как инструмент инженерных исследований при условии, что отработана методика корректной интерпретации получаемых результатов, поскольку вихревая система винта в таком подходе не воспроизводится. (2) Метод высокого уровня, основанный на численном моделировании нестационарного обтекания полного винта. Такой подход позволяет получать прямую оценку тонального шума винта на различных режимах обтекания, но является достаточно затратным по требуемым вычислительным ресурсам по сравнению с методом типа (1).
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 27 (2024) | Рубрика: 08
Юдин М.А., Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «О возможности снижения шума вентилятора за счет изменения спектра ударных волн, отходящих от лопаток вентилятора» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 28 (2024)
Одним из источников шума современного двигателя является вентилятор. Особенно заметен шум вентилятора при высоких скоростях вращения, когда реализуется сверхзвуковое обтекание концов лопаток и появляется система ударных волн, распространяющаяся вверх по потоку до выхода из канала двигателя. Настоящая работа посвящена исследованию процесса распространения этой системы ударных волн. Нелинейность задачи приводит к тому, что малые изменения ударно-волновой структуры перед венцом вентилятора влекут за собой существенные отличия при удалении от него. Этот механизм может быть использован для перераспределения спектра ударных волн с целью снижения шума от данного источника.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 28 (2024) | Рубрика: 08
Милешин В.И., Россихин А.А. «Разработка методов модального анализа шума модельных вентиляторных ступеней» Акустический журнал, 70, № 5S, с. 28 (2024)
Для успешного продвижения работ, направленных на снижение тонального шума ТРДД, необходимо понимание механизмов, отвечающих за генерацию тонального шума и за распространение тонального шума по тракту двигателя. Методы измерения модального состава звукового поля в тракте двигателя позволяют разделить вклад различных источников в шум двигателя и тем самым определить основные направления модификации, необходимые для снижения шума. В данной работе рассматриваются методы модального анализа тонального шум, основанные на теории сжатых измерений. Упомянутая теория нашла широкое применение в задачах обработки сигналов, в тех случаях, когда имеются основания полагать, что сигнал может быть разрежен в определенном представлении. В качестве исходных данных для методов используются записанные сигналы микрофонов, неподвижно установленных на корпусе воздухозаборника. Предполагается, что микрофоны распределены тем или иным образом по некоторой области обечайки канала воздухозаборника достаточно большой длины. В рамках рассмотренных методов реализована возможность использовать в качестве исходных данных, как спектры микрофонов, так и матрицы спектральных плотностей для микрофонной решетки. Представлен анализ имеющихся ограничений на разрешающую способность микрофонной решетки, расположенной на обечайке. Выполнено тестирование методов на основании искусственно сгенерированных данных о пульсациях давления в местах расположения микрофонов. Показано, что с их помощью можно, в том случае если модальный состав достаточно разрежен, выявить моды, вносящие наибольший вклад в излучение в воздухозаборнике.
Акустический журнал, 70, № 5S, с. 28 (2024) | Рубрика: 08

