Численное моделирование тонального шума ступени вентилятора двухконтурного турбореактивного двигателя

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.