Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Методика выбора звукопоглощающих конструкций для турбомашин на основе математического моделирования

Диссертация: Методика выбора звукопоглощающих конструкций для турбомашин на основе математического моделирования
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

На основе известного энергетического критерия построена методика выбора звукопоглощающих конструкций для турбомашин. Разработанный подход позволяет учитывать сложный модальный состав генерируемого звука, подбирать геометрию ячеек ЗПК, обеспечивающую наибольшее поглощение для выбранных режимов проектируемой турбомашины. Методика тестируется на известном в литературе примере оптимизации поглощающих… Читать ещё >

Содержание

  • 1. МОДЕЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ В КАНАЛАХ ТУРБОМАШИН
    • 1. 1. Математическая постановка задачи
    • 1. 2. Аналитические методы решения задачи
    • 1. 3. Конечно-разностный метод решения задачи
      • 1. 3. 1. Граничные условия
      • 1. 3. 2. Верификация численного метода
    • 1. 4. Модели звукопоглощающих конструкций
      • 1. 4. 1. Общая идея описания акустических свойств ЗПК. Понятие об акустическом импедансе
      • 1. 4. 2. Полуэмпирические модели импеданса
      • 1. 4. 3. Численная модель импеданса
      • 1. 4. 4. Выбор математической модели для описания ЗПК
    • 1. 5. Выводы по главе 1
  • 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДАЛЬНОГО СОСТАВА ЗВУКОВОГО ПОЛЯ, ГЕНЕРИРУЕМОГО ТУРБОМАШИНОЙ
    • 2. 1. Обзор существующих подходов
    • 2. 2. Вычисление модального состава по трехмерному газодинамическому расчету
    • 2. 3. Методика экспериментального определения модального состава
    • 2. 4. Тестирование разработанного подхода
      • 2. 4. 1. Восстановление модального состава звука, излучаемого из открытого конца цилиндрического канала
      • 2. 4. 2. Восстановление модального состава звука, излучаемого из воздухозаборника двигателя JT15D
      • 2. 4. 3. Оценка влияния нестационарного модального состава на качество измерений
    • 2. 5. Выводы по главе 2
  • 3. ВЫБОР ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ
  • ТУРБОМАШИНЫ
    • 3. 1. Общая идея метода. Выбор целевой функции и ограничений задачи. Понятие об акустической эффективности
    • 3. 2. Метод выбора параметров ЗПК
    • 3. 3. Тестирование процедуры оптимизации на модельной задаче
    • 3. 4. Применение методики для выбора звукопоглощающих конструкций воздухозаборного канала авиационного двигателя
    • 3. 5. Выводы по главе 3

Методика выбора звукопоглощающих конструкций для турбомашин на основе математического моделирования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В последнее время защита окружающей среды стала важной и достаточно острой проблемой. Неотъемлемой частью этой проблемы, является неблагоприятное воздействие на людей различных факторов, связанных с применением турбомашин. Одним из таких факторов является аэродинамический шум. В качестве примера наиболее сложной и важной турбомашины, будем рассматривать в настоящей работе вентилятор авиационного двигателя.

Развитие авиационного транспорта в последние десятилетия, увеличение парка самолетов, увеличение мощностей силовых установок привело к значительному увеличению зашумленности городов и в особенности территорий прилежащих к аэропортам. Существуют специальные международные организации, которые занимаются нормированием вредных факторов связанных с применением авиации. Шум пассажирских самолетов ограничен стандартами Международной организации гражданской авиации (1САО — International Civil Aviation Organization). Удовлетворение требованиям этих стандартов является необходимым условием допуска к эксплуатации пассажирских самолетов. Для вновь проектируемых самолетов требования стандартов непрерывно ужесточаются, что заставляет авиастроительные фирмы проектировать все менее шумные самолеты и силовые установки для них. Критерием оценки акустических характеристик самолетов и вертолетов является стандартизированная величина — эффективный уровень воспринимаемого шума (EPNL), измеряемая в EPN дБ. Эта величина учитывает частотный состав и продолжительность действия шума. Методика вычисления EPNL является общепринятой, ее можно найти в документах ИКАО [1]. В дополнение к вышесказанному, во многих аэропортах мира действуют системы штрафов за превышение предельно допустимых уровней шума. Так, например, в международном аэропорту Берлина взимается 5000 евро за первое превышение, а при повторном превышении в течение 3-х месяцев штрафные санкции составляют 50 000 евро [2]. Таким образом, уровень шума является важной характеристикой конкурентоспособности и технического совершенства современного авиационного двигателя.

Для современных авиационных двигателей шум вентилятора дает наибольший вклад в общий уровень воспринимаемого шума, как для взлетного режима, так и для режима захода на посадку [3]. Физическая природа образования шума вентиляторной ступенью очень разнообразна. В спектре шума авиационной турбомашины можно выделить две основные составляющие: дискретную (характерные пики спектра) и широкополосную (остальная часть спектра). Дискретная составляющая связана с периодическим изменением сил на частоте следования лопаток / = ЫВ (здесь В — количество лопаток вентилятора, N — частота вращения вентилятора, об/с) и ее гармониках, а широкополосная со случайными флуктуациями сил. Дискретные составляющие существенно превосходят по величине широкополосные компоненты, поэтому при акустическом проектировании в первую очередь уменьшают тональный шум на дискретном наборе частот.

Актуальность работы. Таким образом, улучшение акустических характеристик турбомашин, широко применяемых в технике, является важной задачей, поскольку международные и региональные нормы по шуму непрерывно ужесточаются. Для турбомашин наиболее существенными являются тональные составляющие в спектре шума, поэтому наиболее важным представляется разработка мероприятий, ориентированных на гашение звука на дискретном наборе частот. Одним из эффективных способов гашения тонального шума лопаточных машин на сегодняшний день является облицовка их каналов звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) [3,4]. Основным преимуществом ЗПК является их относительная простота и слабое влияние на эксплуатационные параметры турбомашины. ЗПК могут использоваться для уменьшения шума как вновь проектируемых машин, так и существующих агрегатов и оборудования. Процессы, происходящие в канале турбомашины и приводящие к генерации и гашению звука, очень сложны, поскольку необходимо учитывать множество факторов: сложную форму канала, неоднородное поле течения внутри турбомашины, нелинейные процессы гашения звука в ячейках звукопоглощающих конструкций, сложную пространственную структуру генерируемого звука (модальный состав) и другие, в том числе и случайные факторы. В настоящее время имеются хорошо разработанные теории, позволяющие учесть некоторые из перечисленных факторов, такие как неоднородный поток, сложную форму канала, нелинейное поведение ячейки ЗПК, дифракционные эффекты на стыке поглощающей и жесткой стенок, а также отражение от открытого конца волновода. Существуют также способы теоретической и экспериментальной оценки модового состава звука, генерируемого турбомашиной, однако качество определения модовых амплитуд с использованием таких методик представляется недостаточным для правильного выбора звукопоглощающих конструкций. В связи с этим сложная структура звукового поля учитывается весьма ограниченно, неравномерный модовый состав генерируемого звука задается априорно или совсем не учитывается. Как правило, при выборе звукопоглощающей облицовки, используются достаточно простые модели, не позволяющие решить задачу в комплексе. Поэтому создание целостной инженерной методики выбора ЗПК, позволяющей учесть все вышеперечисленные факторы и, в том числе, неоднородный модовый состав генерируемого звука является актуальной проблемой, разрешимой только с привлечением целого комплекса математических моделей и хорошо спланированного эксперимента. Дополнительным показателем актуальности проблемы является то, что в 2008 году работа по созданию методики анализа шума лопаточных машин, занимающая центральное место в настоящей работе, была удостоена Премии Пермского края в области науки 2 степени. Также в 2008/2009 годах автору работы были назначены именная стипендия Президента Российской Федерации для аспирантов и именная стипендия Пермского края для аспирантов.

Целью данной работы является разработка математических моделей, описывающих распространение звука в каналах с поглощающими стенками и создание на их основе методики, позволяющей учитывать модальный состав генерируемого тонального шума, для выбора звукопоглощающих конструкций, обеспечивающих наибольшее затухание звука в осесимметричном канале турбомашины при наличии неравномерного осесимметричного потока. Центральным моментом работы является проблема правильного описания источника звука, выбор параметров ЗПК происходит с учетом правильного распределения энергии по модам. Данная особенность методики является элементом научной новизны.

Для достижения поставленной цели ставятся следующие задачи:

1. Разработать программу, позволяющую рассчитывать распространение звука в каналах турбомашин с учетом сложной осесимметричной формы волновода, неоднородного в меридиональном сечении поля течения, поглощающих стенок канала и сложного модального состава генерируемого звука.

2. Выбрать и обосновать математическую модель для описания поглощающих свойств ЗПК, позволяющую с достаточной степенью точности и за приемлемое время вычислять акустические свойства конструкции.

3. С помощью математической модели распространения звука в канале разработать методику, учитывающую сложную осесимметричную форму канала и неоднородное в меридиональном сечении поле среднего течения, для определения модального состава тонального звука, генерируемого турбомашиной.

4. На основе решения первых трех задач, реализовать программный комплекс для расчета акустической эффективности ЗПК и выбора конструкций с наилучшими параметрами. Применить созданный комплекс программ для решения модельных и практических задач о выборе наилучшей облицовки для каналов турбомашин.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе численного решения линеаризованного уравнения Эйлера разработана методика обработки экспериментальных данных о шуме для определения модального состава звуковых полей, генерируемых турбомашиной, позволившая впервые учесть сложную осесимметричную форму канала, неоднородное осесимметричное поле течения внутри него, эффекты дифракции и интерференции на выходе из волновода и случайные пульсации потока не связанные с воздействием турбомашины. Методика протестирована на вычислительных примерах.

2. Впервые создана комплексная инженерная методика для выбора звукопоглощающих конструкций в каналах турбомашин, использующая линеаризованные уравнения Эйлера и позволяющая учитывать сложную пространственную структуру звукового поля (модальный состав), однородные поглощающие свойства ЗЕК при высокой интенсивности падающей волны, сложные дифракционные эффекты на стыке жесткой и поглощающей стенок, а также отражение звука от открытого конца волновода.

Практическая значимость. Разработанные методики и комплексы программ используются на ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь) при проектировании звукопоглощающей облицовки для каналов авиационных двигателей.

Созданная методика может быть использована как самостоятельная аналитическая система для выбора конструктивных параметров ЗПК. Также, разработанный комплекс программ может быть использован для более эффективного планирования акустических испытаний ЗПК и позволит существенно сократить материальные и временные затраты на создание систем шумоглушения для каналов турбомашин.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы, основанные на общих законах механики жидкости и газа, и современные методы вычислительной газодинамики и акустики.

На защиту выносятся:

1. Методика и программа для обработки экспериментальных данных о шуме с целью определения модального состава звука, генерируемого турбомашиной на исследуемой частоте, позволяющие в линейном приближении учесть сложную осесимметричную форму канала, неоднородное осесимметричное поле течения внутри него, эффекты дифракции и интерференции на выходе из волновода и случайные пульсации потока не связанные с воздействием турбомашины.

2. Комплекс программ, реализующий методику выбора наилучших ЗПК для каналов турбомашин, учитывающую в линейном приближении сложную пространственную структуру звукового поля (модальный состав), однородные поглощающие свойства ЗПК при высокой интенсивности падающей волны, сложные дифракционные эффекты на стыке жесткой и поглощающей стенок, а также отражение звука от открытого конца волновода.

3. Результаты решения модельных тестовых задач по определению наилучших звукопоглощающих конструкций и модального состава с помощью разработанных методик и программ.

Работа состоит из 3 глав, введения и заключения. Описание известных математических методов и моделей, использованных в работе, приведено в 6 приложениях.

В первой главе рассматриваются математические модели распространения звука в канале турбомашины. Глава в основном является обзорной, ее цель — выбор математической модели, максимально полно описывающей процесс переноса акустических волн в каналах турбомашин. В настоящее время, такие модели хорошо разработаны, необходимо только правильно задавать источник возмущений. Для решения задачи используются линеаризованные уравнения Эйлера для отдельных окружных акустических мод, а поглощающие свойства ЗПК учитываются с помощью специальных импедансных граничных условий. Также в первой главе рассматриваются подходы к описанию акустических свойств ЗПК. Используются как полуэмпирические, так и вычислительные модели, основанные на решении уравнений Навье-Стокса. Описывается методика измерения акустического импеданса, проводится верификация рассмотренных моделей на основе экспериментальных данных, выбирается модель вычисления импеданса наиболее подходящая для использования в методике выбора ЗПЬС. Интересным результатом данной главы является расчет импеданса в коммерческом газодинамическом пакете ANSYS Fluent. Полученные результаты позволяют утверждать, что построение модели свободной от эмпиризма возможно на базе коммерческого газодинамического пакета.

Для правильного выбора звукопоглощающих конструкций важно знать пространственную структуру звуковых полей (модальный состав). Методике анализа звуковых полей в терминах акустических мод посвящена вторая глава диссертации. В данной части работы описан подход к решению обратной задачи на основе численного решения прямой задачи для отдельных акустических мод с учетом: неоднородного осесимметричного среднего течения, сложной осесимметричной геометрии канала и отражения волн на выходе из волновода. Основные достижения автора в этой главе представляют собой новизну работы. Впервые решена задача о восстановлении модального состава по измерениям в ближнем акустическом поле с помощью подвижной и неподвижной решетки микрофонов. Предложена общая идеология к решению обратных задач о восстановлении модального состава, учитывающая большое количество акустических мод.

Постановка и решение задачи оптимизации ЗПК представлены в третьей главе работы. В данной части рассматриваются вопросы выбора целевой функции и ограничений задачи. Анализируются различные технологические, экономические и акустические ограничения, учитываемые при создании поглощающих облицовок. Общая схема методики выбора наилучших звукопоглощающих конструкций также рассматривается в третьей главе работы. Впервые построена целостная система выбора параметров ЗПК, позволяющая в линейном приближении учитывать множество факторов: сложную осесимметричную форму канала, неоднородное поле течения внутри него, сложную пространственную структуру распространяющихся звуковых полей, наличие жестких и импедансных стенок со сложными частотными характеристиками поглощения. Кроме этого, необходимо отметить, что вычисления проводятся сразу в области изменения геометрических параметров, а импеданс является зависимым от геометрии. Такая последовательность удобна для инженеров, поскольку геометрические параметры ЗПК являются конечной целью методики.

На основе предлагаемой методики в работе выбираются предварительные параметры звукопоглощающих конструкций для воздухозаборного канала авиационного двигателя ПС-90А. Вычисления проводились методом прямого перебора с использованием аналитической модели распространения. Полученные параметры могут быть использованы для дальнейшей экспериментальной доводки или же как начальное приближение для других методик. Предложенная в работе методика используется при выборе конструктивных параметров ЗПК на ОАО «Авиадвигатель» .

3.5 Выводы по главе 3.

На основе известного энергетического критерия построена методика выбора звукопоглощающих конструкций для турбомашин. Разработанный подход позволяет учитывать сложный модальный состав генерируемого звука, подбирать геометрию ячеек ЗПК, обеспечивающую наибольшее поглощение для выбранных режимов проектируемой турбомашины. Методика тестируется на известном в литературе примере оптимизации поглощающих свойств для случая источника, генерирующего плоские волны в цилиндрическом канале без потока. Результаты тестирования показывают хорошее согласие с известным решением и расчетом по аналитической модели, используемой в настоящей работе. С помощью разработанной методики определены наилучшие параметры ЗПК для двигателя ПС90А, позволяющие дополнительно уменьшить суммарный уровень шума на 4−5 дБ. Данная оценка величины эффективности является экспертной, в действительности, эффективность внедрения новой системы шумоглушения может оказаться ниже.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. На основе численного решения линеаризованного уравнения Эйлера разработана методика обработки экспериментальных данных для определения модального состава звуковых полей, генерируемых турбомашиной, позволившая впервые учесть сложную осесимметричную форму канала, неоднородное осесимметричное поле течения внутри него, эффекты дифракции и интерференции на выходе из волновода и случайные пульсации потока не связанные с воздействием турбомашины. Методика протестирована на вычислительных примерах.

2. Разработана программа для обработки экспериментальных данных о звуковом давлении, записанном системой микрофонов в процессе измерений на турбомашине. В качестве входных сигналов для разработанной программы используются последовательности давлений, записанные в текстовые файлы.

3. Впервые создана комплексная инженерная методика для выбора звукопоглощающих конструкций в каналах турбомашин, использующая линеаризованные уравнения Эйлера и позволяющая учитывать сложную пространственную структуру звукового поля (модальный состав), однородные поглощающие свойства ЗПК при высокой интенсивности падающей волны, сложные дифракционные эффекты на стыке жесткой и поглощающей стенок, а также отражение звука от открытого конца волновода.

4. С помощью среды разработки приложений Microsoft Visual Studio 2008 создан комплекс программ, реализующий методику выбора звукопоглощающих конструкций для турбомашин с учетом данных о модальном составе, полученном в результате обработки экспериментальных данных с помощью программы модального анализа. Созданный комплекс программ используется в процессе проектирования звукопоглощающей облицовки каналов авиационного двигателя.

5. Методика и комплекс программ для выбора ЗПК протестированы на модельной задаче о гашении плоской звуковой волны в цилиндрическом канале, полностью покрытом звукопоглощающим материалом. Результаты применения разработанного подхода к практической задаче проектирования облицовки для воздухозаборного канала авиационного двигателя в упрощенной постановке показывают эффективность предлагаемой методики. В случае правильного описания источника звука эффективность выбранных ЗПК в канале турбомашины может достигать 4−5 дБ по сравнению с существующими конструкциями.

Поскольку методика выбора параметров ЗПК является достаточно общей, с ее помощью могут быть выбраны параметры многослойных ЗПК, которые в настоящее время являются наиболее перспективными с точки зрения гашения тонального шума турбомашин. При этом поиск следует осуществлять непосредственно в пространстве акустического импеданса, а затем подбирать геометрию ЗПК обеспечивающую заданный акустический импеданс.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Международные стандарты и рекомендуемая практика. Авиационный шум. Приложение 16 к конвенции о международной гражданской авиации. Издание третье —июль 1978, 122 с.
  2. Газета Пермские Моторы, № 4,2005
  3. Aeroacoustics of Flight Vehicles: Theory and Practice Volume 1: Noise Sources, H. H. Hubbard, ed. NASA RP-1258, WRDC TR-90−3052, August 1991.
  4. E.A. Леонтьев, А. Г. Мунин, Распространение звука в каналах с импедансными стенками при наличии воздушного потока. Часть 1. Затухание звуковых волн в каналах // Ученые записки ЦАГИ, Т. 10, № 2, 1979, с.
  5. P.M. Morse, The transmission of sound inside pipes // Journal of sound and vibration, Vol.11, № 2, 1939, pp. 205−210
  6. J.M.Tyler, T.G. Sofrin, Axial flow compressor noise studies // Transactions of the society of automotive engineers, Vol.70, 1962, pp. 309−332
  7. X.D. Li, C. Schemel, U. Michel, F. Thiele, On the azimuthal mode propagation in axisymmetric duct flows // AIAA Paper 2002−2521
  8. М.В. Усанин, Математическое моделирование генерации тонального шума ТРДД и его распространения в дальнее акустическое поле: Дис.. канд. техн. наук: 05.13.18. Пермь, 2005 г. — 180 с.
  9. P. Mungur, Н.Е. Plumblee, Propagation and attenuation of sound in a soft-walled annular duct containing a sheared flow // NASA SP-207, Basic Aerodynamic noise research, 1969, pp. 305−327.
  10. S.W. Rienstra, Sound transmission in slowly varying circular and annular lined ducts with flow // Journal of fluid mechanics, Vol.380, pp. 279−296
  11. А. Г. Мунин, В. M. Кузнецов, Е. А. Леонтьев, Аэродинамические источники шума М.: Машиностроение, 1981. — 248 с.
  12. C.K.W. Tam, L. Auriault, Time-Domain impedance boundary conditions for computational aeroacoustics // AIAA Journal, Vol. 34, № 5, 1996, pp. 917−923
  13. M.E. Голдстейн, Аэроакустика -M.: Машиностроение, 1981. 294 С.
  14. N. Schonwald, С. Schemel, D. Eschricht, U. Michel, F. Thiele, Numerical Simulation of sound propagation and radiation from aero-engine intakes // ERCOFTAC bulletin, Vol.58, 2003
  15. Джон Вильям Стрэтт (лорд Релей), Теория звука. М.: ГИТТЛ, 1940. — 500 С.
  16. М.К. Myers, On the acoustic boundary condition in the presence of flow // Journal of sound and vibration, Vol.71, № 3,1980, pp. 429−434
  17. А.А. Синер, A.M. Сипатов, Моделирование тонального шума авиационного двигателя // Сборник научных трудов «Вычислительная механика», № 4, Пермь, ПГТУ, 2006, с. 43−50.
  18. R.E. Kraft, R.E. Motsinger, W.H. Gauden, J.F. Link, Analysis, desing and test of acoustic treatment in a laboratory inlet duct // NASA CR-3161, 1979
  19. E.Fisher, Attenuation of sound in circular ducts // Journal of acoustical society of America, Vol. 17, № 2, 1945, pp. 121−122
  20. W. Eversman, Computation of axial and transverse wave numbers for uniform two-dimensional ducts with flow using a numerical integration scheme // Journal of sound and vibration, Vol.41, № 2, 1975, pp. 252−255
  21. H.E. Plumblee, P.D. Dean, G.A. Wynne, R.H. Burrin, Sound propagation in and radiation from acoustically lined flow ducts: a comparison of experiment and theory //NASA CR-2306, October 1973
  22. W.E. Zorumski, Acoustic theory of axisymmetric multisectioned ducts // NASA TRR-419, May 1974
  23. E.J. Brambley, N. Peake, Sound transmission in strongly-curved slowly-varying cylindrical and annular lined duct with flow // AIAA Paper 2006−2582, 12th AIAA/CEAS Aeroacoustics conference, 8−10 May 2006, Boston.
  24. A.H. Nayfeh, D.P. Telionis, Acoustic Propagation in Ducts with Varying Cross-Sections // Journal of the acoustical society of America, Vol. 54, № 6, 1973, pp. 1654−1661.
  25. H. Levine, J. Schwinger, On the radiation of sound from an unflanged circular pipe // Physical review, Vol. 73, № 4, 1948, pp.383−407
  26. JI.A. Вайнштейн, Теория симметричных волн в круглом волноводе с открытым концом // Журнал технической физики, Т.18, № 12, 1948, с.1543−1564
  27. S. W. Rienstra, Acoustic radiation from a semi-infinite annular duct in a uniform subsonic mean flow // Journal of sound and vibration, Vol. 94, № 2, 1984, pp.267−288
  28. Y.C. Cho, K.U. Ingard, Exact solution for sound radiation from a circular duct // NASA TM-112 200, June 1997.
  29. W.E. Eversman, Theoretical models for duct acoustic propagation and radiation // Aeroacoustics of Flight Vehicles: Theory and Practice, Chapter 13, NASA RP-1258, 1991
  30. C.K.W. Tam, Computational aeroacoustics: issues and methods // AIAA Journal, Vol. 33, № 10, 1995, pp. 1788−1796
  31. M.C. Duta, M.B. Giles, A three dimensional hybrid finite element/spectral analysis of noise radiation from turbofan inlets // Journal of sound and vibration, Vol.296, 2006, pp. 623−642
  32. M.H.Dunn, TBIEM3D A computer program for predicting ducted fan engine noise. Version 1.1 //NASA CR-97−206 232
  33. C.K.W. Tam, J.C. Webb, Dispersion-relation-preserving finite difference schemes for computational acoustics // Journal of computational physics, Vol. 107, 1993, pp.262−281
  34. F.Q. Hu, M.Y. Hussaini, J.L. Manthey, Low-dissipation and low-dispertion Runge-Kutta shemes for computational acoustics // Journal of computational physics, Vol. 124, 1996, pp. 177−191
  35. K.W. Thompson, Time-dependent boundary conditions for hyperbolic systems, II //Journal of computational physics, Vol. 89, 1990, pp. 439−461
  36. F. Hu, On absorbing boundary conditions for linearized Euler equations by perfectly matched layer // Journal of computational physics, Vol. 129, 1996, pp.201 219
  37. X.D.Li, C. Richter, F. Thiele, Time-domain impedance boundary conditions for surfaces with subsonic mean flows // Journal of Acoustical Society of America, Vol. 119, № 5, 2006, pp. 2665−2676
  38. Y. Ozyoruk, L.N. Long, A time-domain implementation of surface acoustic impedance condition with and without flow // AIAA-Paper-96−1663, 1996
  39. C.K.W. Tam, Z. Dong, Wall boundary conditions for high-order finite-difference schemes in computational aeroacoustics // Theoretical and computational fluid dynamics, Vol. 6, pp. 303−322
  40. S. Zheng, M. Zhuang, F. Thiele, Noise prediction and optimization system for turbofan engine inlet duct design // AIAA Paper 2004−3031, 10th AIAA/CEAS Aeroacoustic Conference, 2004
  41. X.D. Li, F. Thiele, Numerical computation of sound propagation in lined ducts by time-domain impedance boundary conditions // AIAA Paper 2004−2902, 10th AIAA/CEAS Aeroacoustic Conference
  42. T.L. Parrot, W.R. Watson, M.G. Jones, Experimental validation of a two-dimensional shear-flow model for determining acoustic impedance // NASA TP-2679, May 1987
  43. J.H. Lan, Y. Guo, C. Breard, Validation of acoustic propagation code with JT15D static and flight test data // AIAA Paper 2004−2986, 10th AIA/CEAS Aeroacoustic conference, 2004
  44. C.А. Богданов, Разработка эффективных звукопоглощающих конструкций для снижения шума газотурбинных двигателей и энергоустановок: Дис.. канд. техн. наук: 05.07.05. Самара, 2007. — 158 с.
  45. И.В. Абалакин, А. В. Горобец, Т. К. Козубская, Вычислительные эксперименты по звукопоглопцощим конструкциям // Математическое моделирование, Т. 19, № 8, с. 15−21
  46. LJ. Sivian, Acoustic impedance of small orifices // Journal of the acoustical society of America, Vol. 7, 1935, pp. 94−101
  47. U. Ingard, On the theoiy and design of acoustic resonators // Journal of the acoustical society of America, Vol. 25, 1953, pp. 1037−1062
  48. B.A. Фок, Теоретическое исследование проводимости круглого отверстия в перегородке, поставленной поперек трубы // ДАН СССР, Т. 31, № 9, 1941, с. 875−878
  49. В.С. Нестеров, Экспериментальное исследование проводимости круглого отверстия в перегородке, поставленной поперек трубы // ДАН СССР, Т. 31, № 9, 1941, с. 879−882
  50. J.Yu, М. Ruiz, H.W. Kwan, Validation of Goodrich perforate liner impedance model using NASA Langley test data // AIAA Paper 2008−2930
  51. J.F. Betts, Experiments and impedance modeling of liners including the effect of bias flow. Dissertation for the degree of doctor of philosophy in mechanical engineering, 2000, Hampton, Virginia
  52. А.Ф. Соболев, Полуэмпирическая теория однослойных сотовых звукопоглощающих конструкций с лицевой перфорированной панелью // Акустический журнал, Т. 53, № 6, 2007, с. 861−872
  53. E.J. Rice, A model for the acoustic impedance of a perforated plate liner with multiple frequency excitation // NASA TM X-67 950, Technical paper proposed for presentation an acoustical society of America, Denver, Colorado, October 19−22, 1971
  54. M.А. Миронов, Импеданс отверстия в экране, отделяющем движущуюся среду от неподвижной // Акустический журнал, Т. 28, № 4, 1982, С. 528- 534.
  55. Расчетно-экспериментальное определение предварительных параметров ЗПК в обеспечение разработки эскизной компоновки системы ЗПК перспективного двигателя. Отчет о научно-исследовательской работе, ФГУП ЦАГИ, Инв. № 5897, Москва, 2009
  56. С.Н. Ржевкин, Курс лекций по теории звука. М.: Издательство МГУ, 1960. -336 с.
  57. А.Ф. Соболев, Многослойные звукопоглощающие конструкции для каналов авиационных двигателей // Сборник докладов V научной конференции по гидроавиации, «Гидроавиасалон 2004», Москва, 2004, С. 184−195
  58. J. D. Eldredge, М. Shoeybi, D.J. Bodony, Numerical investigation of the acoustic behavior of a multi-perforated liner // AIAA Paper 2007−3683
  59. H.C. Кокошинская, Б. М. Павлов, B.M. Пасконов, Численное исследование сверхзвукового обтекания тел вязким газом М.: Издательство МГУ, 1980. -248 с.
  60. А. И. Цаплин, М. Г. Бояршинов, Моделирование переноса метана в атмосфере и оценка возможности его детонации при аварийном сбросе давления в газопроводе // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки, № 2(98), 2010 г., С. 45−53
  61. Ю.Г. Куценко, Численные методы оценки эмиссионных характеристик камер сгорания газотурбинных двигателей Екатеринбург-Пермь: УрО РАН, 2006. -140 с.
  62. Fluent 12.0 User’s Guide, February 2008
  63. M.G. Jones, T.L. Parrott, W.R. Watson, Uncertainty and sensitivity analyses of a two-parameter impedance prediction model // AIAA Paper 2008−2928, 2008
  64. B.D. Mugridge, The measurement of spinning acoustic modes generated in an axial flow fan // Journal of sound and vibration, Vol. 10, № 2, 1969, pp. 227−246
  65. C.J. Moore, Measurement of radial and circumferential modes in annular and circular fan ducts // Journal of sound and vibration, Vol. 62, № 2, pp. 235−256
  66. G.F. Pickett, T.G. Sofrin, R.A. Wells, Method of fan sound mode structure determination: Final report//NASA-CR-135 293, PWA-5554−3, August 1977
  67. G.F. Pickett, R.A. Wells, R.A. Love, Method of fan sound mode structure determination: computer program user’s manual microphone location program // NASA-CR-135 294, PWA-5554−4, August 1977
  68. G.F. Pickett, R.A. Wells, R.A. Love, Method of fan sound mode structure determination: computer program user’s manual: modal calculation program // NASA-CR-135 295, PWA-5554−5, August 1977
  69. P.D. Joppa, An acoustic mode measurement technique // 9th Aeroacoustics Conference, Williamsburg, VA, Oct. 15−17, 1984
  70. S.L. Sarin, E.R. Rademaker, In-flight mode measurements in the turbofan engine inlet of Fokker 100 aircraft // AIAA Paper 93−4414, 1993
  71. F.Farassat, D.M. Nark, R.H. Thomas, The detection of radiated modes from ducted fan engines // AIAA Paper 2001−2138, 2001
  72. А. А. Синер, Разработка методики восстановления модального состава по измерениям в дальнем акустическом поле // Сборник трудов 19 сессии Российского акустического общества, Нижний Новгород, 24−28 сентября 2007 г., с. 287−291.
  73. D.E. Cicon, T.G. Sofrin, D.C. Mathews, Investigation of continuously traversing microphone system for mode measurement // NASA-CR-168 040, PWA-5816−26, November 1982
  74. D.L. Sutliff, Rotating rake mode measurements over passive treatment in a ducted fan // NASA TM-2006−214 493, 2006
  75. D.L. Sutliff, K.E. Konno, L.J. Heidelberg, Duct mode measurements on the TFE731−60 full scale engine //NASATM-2002−211 573, 2002
  76. K.E.Konno, C.R. Hausmann, Rotating rake design for unique measurement of fangenerated spinning acoustic modes //NASA TM-105 946, 1993
  77. L.J. Heidelberg, D.G. Hall, Acoustic mode measurements in the inlet of a model turbofan using a continuously rotating rake // NASA TM-105 989, AIAA Paper 930 598,1993
  78. D.G. Hall, L. Heidelberg, K. Konno, Acoustic mode measurements in the inlet of a model turbofan using a continuously rotating rake: data collection/analysis techniques //NASA TM-105 936, AIAA Paper 93−0599,1993
  79. D.E. Cicon, T.G. Sofrin, Method for extracting forward acoustic wave components from rotating microphone measurements in the inlets of turbofan engines // NASA-CR-195 457, 1995
  80. M.B. Усанин, A.M. Сипатов, П. В. Трусов, Оценка интенсивности источников тонального шума взаимодействия вентилятор спрямляющий аппарат // Аэрокосмическая техника. Вестник ПГТУ, Пермь, ПГТУ, 2004, с. 88−94
  81. N.C. Ovenden, S.W. Rienstra, In-duct matching strategies. Final report and conclusions // TurboNoiseCFD Workpackage 2 Part of Deliverable D2.4, 14 August 2002
  82. А.А. Синер, A.M. Сипатов, В. А. Чурсин, Моделирование тонального шума авиационного двигателя // Сборник трудов 18 сессии Российского Акустического общества, Таганрог, 11−15 сентября 2006 г. с. 205−208
  83. А.А. Синер, Разработка методики оценки тонального шума авиационного двигателя // Журнал «Математическое моделирование», Т. 19, № 8, 2007, с. 8389
  84. А.А. Синер, С. В. Русаков, A.M. Сипатов, Эффективный метод анализа шума вентиляторной ступени // Тезисы докладов X Всероссийской научно-технической конференции АКТ-2007, Пермь, ПГТУ, июнь 2007, с. 265−266
  85. А.А. Синер, С. В. Русаков, A.M. Сипатов, О подходе к анализу шума лопаточных машин // Тезисы Всероссийской школы-конференции молодых ученых и студентов «Математическое моделирование в естественных науках», Пермь, ПГТУ, 3−6 октября 2007 года
  86. А.Н. Тихонов, А. В. Гончарский, В. В. Степанов, А. Г. Ягола, Численные методы решения некорректных задач. Наука, 1990 г. — 295 с.
  87. А. А. Синер, С. В. Русаков, Методика модального анализа шума турбомашин по измерениям в ближайшем поле // Материалы VII Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ'2008), 24−31 мая 2008 г., Алушта, Крым, с.345−347
  88. А. А. Синер, Разработка методов анализа и уменьшения шума лопаточных машин // Сборник тезисов докладов III конференции-конкурса грантов аспирантов и молодых ученых механико-математического факультета Пермского государственного университета
  89. А.А. Синер, М. В. Усанин, О влиянии случайных пульсаций звуковых полей на точность определения модального состава // Тезисы докладов Всероссийской открытой конференции по авиационной акустике, ЦАГИ, Москва Звенигород, 5−9 октября 2009 г., с.101−102
  90. А.А. Синер, С. В. Русаков, A.M. Сипатов, М. В. Усанин, Об одном подходе к решению обратных задач акустики турбомашин // Журнал «Ученые записки ЦАГИ», Т.41, № 1, 2010с., 53−58
  91. D.A. Venditti, D. Ait-Ali-Yahia, М. Robichaud, М. Peeters, Liner impedance optimization for turbofan noise // ISABE-2005−1189, 2005
  92. G.W. Bielak, J.W. Premo, A.S. Hersch, Advanced turbofan duct liner concepts //NASA CR-1999−209 002, February 1999
  93. M. Salikuddin, Development of a liner design methodology and relevant results of acoustic suppression in the farfield for mixer-ejector nozzles // NASA CR-2006−214 400, GE99−030-N, September 2006
  94. L. Cremer, Theorie der Luftschalldampfung im Reckteckanal mit schluckender Wand und das sich dabai ergebende hochste Dampfungsmas // Acustica, № 3, 1953
  95. B. J. Tester, The propagation and attenuation of sound in lined ducts containing uniform or plug flow // Journal of sound and vibration, Vol. 28, № 2,1973
  96. А.Д. Лапин, Звукоизоляция в волноводах // Акустический журнал, Т. 21, № 3, 1975, с. 337−350
  97. E.J. Rice, Optimum wall impedance for spinning modes a correlation with mode cutoff ratio // Journal of Aircraft, Vol. 16, № 5, 1979, pp. 336−343
  98. LJ. Heidelberg, E.J. Rice, L. Homyak, Acoustic performance of inlet suppresors on an engine generating a single mode // NASA TM-82 697, AIAA Paper 81−1965, 7th Aeroacoustics conference 5−7 october, 1981
  99. H.C. Lester, J.W. Posey, Duct liner optimization for turbomachinery noise sources // NASA TM X-72 789, 1975
  100. E. Feder, L.W. Dean III, Analitical and experimental studies for predicting noise attenuation in acoustically treated ducts for turbofan engines // NASA CR-1373, September 1969
  101. C.L. Morfey, Sound transmission and generation in ducts with flow // Journal of sound and vibration, Vol.14, № 1, 1971, pp.37−55
  102. C.L. Morfey, Acoustic energy in non-uniform flows // Journal of sound and vibration, Vol. 14, № 2, pp. l59−170
  103. W.R. Watson, M.G. Jones, T.L. Parrot, J. Sobieski, A method for optimizing non-axisymmetric liners for multimodal sound sources // AIAA Paper 2002−2516, 8th AIAA/CEAS Aeroacoustics conference 17−19 June 2002
  104. T. R. Law, A.P. Dowling, Optimization of traditional and blown liners for a silent aircraft // AIAA Paper 2006−2525, 12th AIAA/CEAS Aeroacoustics conference, 8−10 May 2006
  105. T.R. Law, A.P. Dowling, Optimization of annular and cylindrical liners for mixed exhaust aeroengines // AIAA Paper 2007−3546, 13th AIAA/CEAS Aeroacoustics conference
  106. Y. Cao, M.Y. Hussaini, H. Yang, Estimation of optimal acoustic liner impedance factor for reduction of radiated engine noise // International Journal of numerical analysis and modeling, Vol. 4, № 1,2007, pp. 116−126
  107. Y. Cao, M.Y. Hussaini, H. Yang, Numerical optimization of radiated engine noise with uncertain wavenumbers // International Journal of numerical analysis and modeling, Vol. 4, № 1, pp. 392−401, 2007
  108. Н.Г.Канев, М. А. Миронов, Монопольно-дипольный резонансный поглотитель в узком волноводе // Акустический журнал, Т.51, № 1, 2005, с. 111 116
  109. R.E. Motsinger, R.E. Kraft, J.E. Paas, B.M. Gahn, Analytical and experimental studies of acoustic performance of segmented liners in a compressor inlet // NASA CR-2882, September 1977
  110. А.Ф. Соболев, О повышении затухания звука в канале с облицовкой локально реагирующего типа при наличии потока // Акустический журнал, Т.40, № 5, 1994, с.837−843
  111. А.Ф. Соболев, Повышение эффективности снижения шума в канале с потоком при наличии звукопоглощающих облицовок // Акустический журнал, Т.45, № 3, 1999, с. 404−413
  112. А.А. Синер, С. В. Русаков, Разработка методики выбора конструктивных параметров ЗПК // Тезисы докладов Всероссийской открытой конференции поавиационной акустике, ЦАГИ, Москва — Звенигород, 5−9 октября 2009 г., с.73−74
  113. Е J. Rice, Attenuation of sound in soft walled circular ducts // NASA TM X-52 442, 1968
  114. И.П. Гинзбург, Теория сопротивления и теплопередачи Издательство Ленинградского университета, 1970 — 489 с.
  115. L.N. Trefethen, Groop velocity in finite difference schemes, SIAM Review, Vol. 24, № 2, 1982, pp. 113−136
  116. C. Bogey, C. Bailly, A family of low dispersive and low dissipative explicit schemes for flow and noise computations // Journal of computational physics, Vol. 194, 2004, pp. 194−214
  117. J.Berland, C. Bogey, O. Marsden, C. Bailly, High order, low dispersive and low dissipative explicit schemes for multiple-scale and boundary problems // Journal of computational physics, Vol. 224, 2003, pp. 637−662
  118. H.H., Численные методы M.: Наука, 1978. — 512 С.
  119. J.C. Butcher, The numerical analysis of ordinary differential equation // Wiley, New York, 1987
  120. J.H. Williamson, Low-storage Runge-Kutta schemes // Journal of computational physics, Vol. 35, 1980, pp. 48−56
  121. M.H. Carpenter, C.A. Kennedy, Fourth-order 2N-storage Runge-Kutta schemes // NASA TM-109 112
  122. D.Stanescu, W.G. Habashi, 2N-Storage low dissipation and dispersion Runge-Kutta schemes for computational acoustics // Journal of computational physics, vol. 143, pp.674−681, 1998
  123. C.K.W. Tam, J.C.Webb, T. Dong, A study of short wave components in computational aeroacoustics // Journal of computational aeroacoustics, Vol.1, 1993, pp. 1−30
  124. J. Berland, C. Bogey, C. Bailly, Low-dissipation and low-dispersion fourth-order Runge-Kutta algorithm // Computers & Fluids, Vol. 35, 2006, pp. 1459−1463
  125. C.Bogey, C. Bailly, Computation of a high Reynolds number jet and its radiated noise using large eddy simulation based on explicit filtering // Computers & Fluids, Vol. 35, 2006, pp. 1344−1358
  126. C.Malmary, S. Carbonne, Y. Auregan, V. Pagneux, Acoustic impedance measurement with grazing flow // AIAA Paper 2001−2193, 7th AIAA/CEAS Conference, 28−30 May 2001, Maastricht, Netherlands
  127. А.И. Комкин, Методы измерения акустических характеристик звукопоглощающих материалов // Измерительная техника. Серия «Акустические измерения», № 3, 2003, с.47−50
  128. J.Y. Chung, D.A. Blaser, Transfer function method of measuring in-duct acoustic properties. I. Theory // Journal of acoustical society of America, Vol. 68, № 3, 1980, pp. 907−921
  129. P. Dean, An in-situ method of wall acoustic impedance measurement in flow ducts // Journal of sound and vibration, Vol. 34, № 1, 1974, pp. 97−130
  130. M.G. Jones, W.R. Watson, D.M. Nark, T.L. Parrot, C.H. Gerhold, M.C. Brown, Development of experimental and computational aeroacoustic tools for advanced liner evaluation // INTER-NOISE, 2006, 3−6 December, Honolulu, Hawaii, USA
  131. ISO 10 534−2, Acoustics Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes — Part 2: Transfer-function method
  132. A.S. Hersh, B. Walker, Effects of grazing flow on steady-state flow resisitance and acoustic impedance of thin porous-faced liners // NASA CR-2951, January 1978
  133. W.R. Watson, M.G. Jones, S.E. Tanner, T.L. Parrot, A finite element propagation model for extracting normal incidence impedance in nonprogressive acoustic wave fields // NASA TM-110 160, April 1995, NASA, Langley research center, Hampton, Virginia
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!