Численное моделирование тонального шума ступени вентилятора двухконтурного турбореактивного двигателя

К. Р. Пятунин, Н. В. Архарова, А. Е. Ремизов

Аннотация


С ужесточением норм ICAO по шуму воздушных судов на местности необходимо большее внимание уделять акустическому проектированию силовых установок. Для современных гражданских авиационных двигателей с большой степенью двухконтурности характерно доминирующее влияние вентилятора на суммарный уровень шума. В связи с тем, что конструкция вентилятора и компрессора низкого давления в значительной степени определяет облик будущего двигателя, необходимо на этапе проектирования иметь возможность оценки акустических характеристик данного узла. Такую возможность предоставляет использование методов вычислительной аэроакустики. В данной статье представлены результаты численного моделирования тонального шума вентилятора с использованием коммерческого программного обеспечения. Расчёты выполнены на режиме захода на посадку. Результаты расчётов включают в себя диаграммы направленности акустического излучения на расстоянии 50 м от двигателя в передней полусфере. Моделирование выполнено в полной постановке для всех межлопаточных каналов рабочего колеса и спрямляющего аппарата ступени вентилятора при отсутствии осевой симметрии ступени. В статье дана оценка возможности использования представленного подхода для анализа акустических характеристик элементов авиационных двигателей. Также представлена трудоёмкость и затраты вычислительных ресурсов при выполнении моделирования.


Ключ. слова


Аэроакустика; численное моделирование; ротор-статор взаимодействие; вентилятор; двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД); преобразование Фурье; звуковое давление

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Августинович В.Г., Шмотин Ю.Н. и др. Численное моделирование нестационарных явлений в газотурбинных двигателях. М.: Машиностроение, 2005. 536 с.

2. Reese H., Carolus T. Axial fan noise: towards sound prediction based on numerical unsteady flow data – a case study // 7th European Conference on Noise Control: Advanced Solutions for Noise Control, Euronoise: 2008., Paris.

3. Giles М.В. Calculation of of Unsteady Wake Rotor Interaction // AIAA Journal of Propulsion and Power. 1988. V. 4. P. 356-362.

4. Crocker M.J., Ivanov. N.I. Noise and vibration control in vehicles. St. Petersburg: Politekhnika Publ., 1993. 290 p.

5. Tournour M., El Hachemi Z., Read A., Barone F., Investigation of The Tonal Noise Radiated By Subsonic Fans Using The Aeroacoustic Analogy // Proceedings of Fan Noise Symposium, CETIM Senlis, 2003.

6. Maaloum A., Koudri S., Rey R., Aeroacoustic Performance Evaluation of Axial Flow Fans Based on the Unsteady Pressure Field on the Blade Surface // Applied Acoustics. 2004. V. 65, no. 4. P. 367-384.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-3(47)-60-65

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533