Генерация звука взаимодействия вихрей Тейлора и Скулли с лопастью переменной толщины

Решена задача о генерации BVI-шума взаимодействия лопасти вертолета с вихрями Тэйлора, Скулли. Для этого использовалась замкнутая система уравнений аэроакустики, основанная на модели идеального сжимаемого газа. Изучено поведение генерируемого шума для разных скоростных режимов течения и толщин лопасти. Расчетные данные обнаружили существование двух четко выраженных областей генерации шума на поверхности лопасти. Первая область более устойчивая к изменениям параметров задачи, вторая же (в центре лопасти) является четко выраженной зоной неустойчивости течения. Взаимодействие этих областей формирует картину распределения давления в дальнем поле. Установлено, что характер генерируемого шума зависит от скорости набегающего потока, а его максимальный уровень – от толщины поперечного сечения лопасти. Для вихря Скулли распределение звукового давления плавней, чем для вихря Тейлора. Частотное распределение уровня гармоник в спектре шума выявило преобладание низкочастотного характера шума. Однако на частоте около 700 Гц наблюдается локально выраженный максимум, которого не было в безвихревом потоке. Последнее свидетельствует о том, что частично энергия BVI-взаимодействия тратится на генерацию более высоких звуковых частот.

Год издания: 
2014
Номер: 
4
УДК: 
533.63, 534.23
С. 139–145., Іл. 7. Бібліогр.: 9 назв.
Литература: 

1. A.S. Morgans et al., “Transonic Helicopter Noise”, AIAA J., vol. 43, no. 7, pp. 1512—1524, 2005.
2. S. Lee and D. Bershader, “Head-on Parallel Blade-Vortex Interaction”, Ibid, vol. 32, pp. 16—32, 1994.
3. A.S. Lyrintzis and A.R. George, “Far Field Noise of Transonic Blade-Vortex Interactions”, Am. Helicopter Soc. J., vol. 34, no. 3, pp. 30—39, 1989.
4. Лукьянов Пётр В. Шум удаленного взаимодействия вихря-лопасти вертолета // Сб. трудов симпозиума “Консонанс-2013”, 2—3 октября 2013, Киев. — К., 2013. — С. 175—180.
5. Лукьянов Пётр В. Шум близкого взаимодействия вихря-лопасти вертолета // Там же. — С. 181—187.
6. Лукьянов П.В. Об одном численно-аналитическом подходе к решению задачи генерации звука тонким крылом. Часть І. Общая схема применения для плоской стационарной задачи // Акустичний вісник. — 2011. — № 3(14). — C. 46—52.
7. Лукьянов П.В. Об одном численно-аналитическом подходе к решению задачи генерации звука тонким крылом. Часть ІI. Схема применения для нестационарных задач // Акустичний вісник. — 2012. — № 3(15). — C. 45—52.
8. R.D. Janaki et al., “Blade-Vortex Interaction Noise Characteristics of a Full-Scale Active Flap Rotor”, presented at American Helicopter Society 65th Annual Forum, Grapevine, Texas, May 27—29, 2009.
9. Авиационная акустика / Под. ред. А.Г. Мунина. — М.: Машиностроение, 1986. — 244 с.

Транслитерированый список литературы: 

1. A.S. Morgans et al., “Transonic Helicopter Noise”, AIAA J., vol. 43, no. 7, pp. 1512–1524, 2005.
2. S. Lee and D. Bershader, “Head-on Parallel Blade-Vortex Interaction”, Ibid, vol. 32, pp. 16–32, 1994.
3. A.S. Lyrintzis and A.R. George, “Far Field Noise of Transonic Blade-Vortex Interactions”, Am. Helicopter Soc. J., vol. 34, no. 3, pp. 30–39, 1989.
4. Luk'i͡anov Pëtr V. Shum udalennogo vzaimodeĭstvii͡a vikhri͡a-lopasti vertoleta // Sb. trudov simpoziuma “Konsonans-2013”, 2–3 okti͡abri͡a 2013, Kiev. – K., 2013. – S. 175–180.
5. Luk'i͡anov Pëtr V. Shum blizkogo vzaimodeĭstvii͡a vikhri͡a-lopasti vertolëta // Sb. trudov simpoziuma “Konsonans-2013”, 2–3 okti͡abri͡a 2013, Kiev. – K., 2013. – S. 181–187.
6. Luk'i͡anov P.V. Ob odnom chislenno-analiticheskom podkhode k reshenii͡u zadachi generat͡sii zvuka tonkim krylom. Chast' І. Obshchai͡a skhema primenenii͡a dli͡a ploskoĭ stat͡sionarnoĭ zadachi // Akustichniĭ vіsnik. – 2011. – # 3(14). – S. 46–52.
7. Luk'i͡anov P.V. Ob odnom chislenno-analiticheskom podkhode k reshenii͡u zadachi generat͡sii zvuka tonkim krylom. Chast' ІI. Skhema primenenii͡a dli͡a nestat͡sionarnykh zadach // Akustichniĭ vіsnik. – 2012. – # 3(15). – S. 45–52.
8. R.D. Janaki et al., “Blade-Vortex Interaction Noise Characteristics of a Full-Scale Active Flap Rotor”, presented at American Helicopter Society 65th Annual Forum, Grapevine, Texas, May 27–29, 2009.
9. Aviat͡sionnai͡a akustika / Pod. red. A.G. Munina. – M.: Mashinostroenie, 1986. – 244 s.

Полнотекстовый документSize
2014-4-23.pdf871.38 KB