1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Акустический журнал
  4. T. 69, № 6, 2023

Акустический журнал, 2023, T. 69, № 6, стр. 737-744

Исследование акустических и аэродинамических характеристик гофрированных сопел

В. Ф. Копьев a, И. В. Храмцов b, *, Е. С. Черенкова b, М. Ю. Зайцев a, Ю. В. Берсенев a, В. В. Ершов b, О. Ю. Кустов b, Р. В. Бульбович b

a ФАУ ЦАГИ, Научно-исследовательский Московский комплекс ЦАГИ
105005 Москва, ул. Радио 17, Россия

b Пермский национальный исследовательский политехнический университет
614990 Пермь, Комсомольский пр. 29, Россия

* E-mail: lmgsh@pstu.ru

Поступила в редакцию 17.03.2023
После доработки 17.03.2023
Принята к публикации 18.05.2023

Аннотация

Приводятся результаты исследования снижения шума дозвуковой турбулентной струи за счет использования гофрированной формы сечения сопла. Рассматривались гофрированные сопла с числом гофров от 6 до 12 различной высоты. Эксперименты проводились в двух заглушенных камерах: заглушенной камере с аэродинамическими источниками шума Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ и заглушенной камере с потоком АК-2 ЦАГИ. Звуковое поле дозвуковой струи, истекающей из гофрированного сопла, сравнивалось со звуковым полем эквивалентной круглой струи. В работе демонстрируются способы расширения частотного диапазона, в котором достигается снижение шума струй при использовании гофрированных сопел. Приводится оценка потерь тяги в гофрированных соплах на основе RANS расчета.

Ключевые слова: аэроакустика, шум струи, турбулентная струя, гофрированная форма сопла, заглушенная камера, потери тяги

Список литературы

  1. Leylekian L., Lebrun M., Lempereur P. An overview of aircraft noise reduction technologies // J. Aerospace Lab. 2014. V. 7. P. 1–15.

  2. Lighthill M.J. On sound generated aerodynamically. I. General theory // Proc. R. Soc. Lond. A. 1952. V. 211. № 1107. P. 564–587.

  3. Lighthill M.J. On sound generated aerodynamically: II. Turbulence as a source of sound // Proc. R. Soc. Lond. A. 1954. V. 222. P. 1–32.

  4. Кузнецов В.М. Основы теории шума турбулентных струй. М.: Физматлит, 2008. 240 с.

  5. Алексенцев А.А., Бекурин Д.Б., Власов Е.В., Иноземцев А.А., Лаврухин Г.Н., Падучев А.П., Умпелева О.А. Исследование характеристик сопла ТРДД с регулируемыми шевронами // Ученые записки ЦАГИ. 2009. № 6.

  6. Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н. Снижение шума дозвуковой струи за счет гофрированной формы сопла // Акуст. журн. 2013. Т. 59. С. 232–234.

  7. Bridges J., Brown C.A. Parametric testing of chevrons on single flow hot jets // Proceedings of the 10th Aeroacoustics Conference, Manchester, UK, 2004. 2824 p.

  8. Ershov V.V., Khramtsov I.V. Study of the Position of Sound Sources in a Turbulent Jet Using Nozzles of Different Configurations // MATEC Web of Conferences. 2020. V. 320. P. 00027.

  9. Lyu B., Dowling A.P. An experimental study of the effects of lobed nozzles on installed jet noise // Exp. Fluids. 2019. V. 60. P. 1–12.

  10. Кузнецов В.М. Эффективность методов снижения шума реактивных струй пассажирских самолетов // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 1. С. 91–102.

  11. Лаврухин Г.Н. Аэрогазодинамика реактивных сопел. Т. I. Внутренние характеристики сопел. М.: Физматлит, 2003. 375 с.

  12. Vlasov E.V., Ginevskii A.S., Karavosov R.K., Makarenko T.M., Nalivaiko A.G. Decrease in the noise of a subsonic turbulent jet ejected from a ring nozzle with longitudinal slots // J. Eng. Phys. Thermophys. 2006. V. 79. № 3. P. 503–505.

  13. Vlasenko V., Bosniakov S., Mikhailov S., Morozov A., Trohin A. Computational approach for investigation of thrust and acoustic performances of present-day nozzles // Prog Aerosp Sci. 2010. V. 46. P. 141–197.

  14. Браилко И.А., Крашенинников С.Ю. Исследование аэродинамических характеристик шевронных сопел на основе численного расчета течения // МЖГ. 2005. № 2. С. 76–88.

  15. Krasheninnikov S.Ju., Mironov A.K., Pavlyukov E.V., Shenkin A.V., Zhitenev V.K. Mixer-ejector nozzles: acoustic and thrust characteristics // Int. J. Aeroacoustics. 2005. V. 4(3). P. 267-288.

  16. Лаврухин Г.Н., Талызин В.А. Экспериментальные исследования сопел до- и сверхзвуковых самолетов // Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. 45. № 5. С. 18–32.

  17. Горбовской В.С., Кажан А.В., Кажан В.Г., Шенкин А.В. Исследования тяговых характеристик сопла сверхзвукового пассажирского самолета с помощью методов вычислительной газовой динамики // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 4. С. 7–16.

  18. Копьев В.Ф., Пальчиковский В.В., Беляев И.В., Берсенев Ю.В., Макашов С.Ю., Храмцов И.В., Корин И.А., Сорокин Е.В., Кустов О.Ю. Создание заглушенной установки для аэроакустических экспериментов и исследование ее акустических характеристик // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 1. С. 114–126.

  19. Khramtsov I.V., Cherenkova E.S., Palchikovskiy V.V., Kustov O.Yu. On applicability of additive technology in producing nozzles for jet noise investigations // Akustika. 2019. V. 34. P. 180–184.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Акустический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал