"Разработка и создание акустической заглушенной камеры для измерения, контроля и диагностики аэроакустических процессов и явлений" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.06, кандидат наук Пальчиковский Вадим Вадимович

• Пальчиковский Вадим Вадимович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Пальчиковский Вадим Вадимович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЗАГЛУШЕННОЙ КАМЕРЫ

1.1 Применение заглушенных камер в аэроакустических исследованиях

1.2 Особенности конструкций заглушенных камер и требования к ним

1.3 Параметры, определяющие качество звукопоглощающего покрытия заглушенной камеры

Выводы к Главе

ГЛАВА 2 ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ ЗАГЛУШЕННОЙ КАМЕРЫ

2.1 Разработка конструкции звукопоглощающего покрытия заглушенной камеры

2.2 Разработка крупномасштабного низкочастотного интерферометра с нормальным падением волн

2.3 Параметрическое исследование звукопоглощающего покрытия заглушенной камеры в интерферометре с нормальным падением волн

2.4 Сравнительные испытания звукопоглощающих характеристик акустических клиньев различного типа в реверберационных камерах

2.5 Оценка влияния акустического пограничного слоя на величину звукопоглощения

Выводы к Главе

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ЗАГЛУШЕННОЙ КАМЕРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ, КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ АЭРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ

3.1 Разработка конструкции заглушенной камеры. Создание инструмента для исследования шума аэродинамических источников в заглушенном и полузаглушенном (имитация открытого стенда) пространстве

3.2 Метрологические исследования заглушенной камеры по определению ее частотных характеристик и размеров зоны свободного поля

3.3 Исследования по выбору параметров системы подачи-отвода воздушной струи заглушенной камеры

3.3.1 Конструкция системы подачи-отвода воздушной струи

3.3.2 Методика численного моделирования истечения затопленной

струи в заглушенную камеру

3.3.3 Оценка влияния положения выхлопного коллектора на воздушную струю. Численная оценка возвратных потоков вблизи стенок заглушенной камеры

3.4 Исследование возможности проведения измерений в заглушенной камере шума турбулентной воздушной струи. Масштабирования шума турбулентной струи при изменении скорости

Выводы к Главе

ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАГЛУШЕННОЙ КАМЕРЫ В АЭРОАКУСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

4.1 Исследование возможности измерения шума вихревых колец в заглушенной камере. Сравнение шума вихревых колец с акустическим фоном в камере

4.2 Исследование возможности локализации источников шума в заглушенной камере. Тестирование многомикрофонных методов измерений на эталонных источниках

Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

149

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «"Разработка и создание акустической заглушенной камеры для измерения, контроля и диагностики аэроакустических процессов и явлений"»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Шум самолета на местности является ключевым вопросом в оценке конкурентоспособности перспективных самолетов, поскольку требования по экологии являются вторыми по актуальности, уступая первое место только безопасности полетов. Международные нормы по шуму самолетов постоянно ужесточаются, так, в 2013 году ИКАО (Международная организация гражданской авиации при ООН) в очередной раз приняла новые нормы. Эти нормы на 7 ЕРКЬёБ более жесткие, чем существующие сейчас и этим нормам уже не соответствует ни один российский самолет. Поэтому, для удовлетворения новым и перспективным нормам по шуму необходимы прорывные решения, основанные на глубоких научных исследованиях, создании работоспособных методов и методик распознавания источников шума и их подавления. Данные факторы вызывают необходимость повышения интенсивности проведения исследований направленных на разработку решений, обеспечивающих выполнение данных норм отечественными самолетами, что трудно реализовать без наличия научно-исследовательских лабораторий, имеющих достаточную материально-техническую базу для решения поставленных задач.

Исследование проблем, связанных с причинами возникновения уровней шума не удовлетворяющих экологическим нормам для воздушных судов невозможно без натурных экспериментов, к которым в первую очередь можно отнести стендовые и летные испытания. Однако натурные испытания требуют больших затрат человеческих, временных и финансовых ресурсов и по этим причинам проводятся в малых количествах. Кроме того, аэроакустические исследования на натурных объектах во многом ограничиваются погодными условиями и возможность проведения испытаний в лабораторных условиях ускоряет решение поставленных задач. При этом наличие в лаборатории заглушенной камеры существенно расширяет спектр возможностей по исследованию задач аэроакустики,

главным приложением которых является авиационная акустика. Таким образом, работа, направленная на проектирование и создание заглушенной камеры для проведения аэроакустических исследований, является актуальной.

Степень разработанности темы. В 50-60х годах прошлого века в различных институтах нашей страны активно начали создаваться заглушенные камеры для проведения различных исследований по физической акустике, что нашло отражение в работах авторов Велижаниной К.А., Домбровского Р.В., Калустьяна Р.Т. Ржевкина С.Н., Ривина А.Н. Также чуть позднее были созданы заглушенные камеры для аэроакустических исследований (например, в Центральном аэрогидродинамическом институте им. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ). Однако в последствии создание таких камер в России по известным экономическим причинам прекратилось, в связи с чем полностью был утрачен ряд компетенций, связанных с данным вопросом (например, прекратилось производство звукопоглощающих клиньев для заглушенных камер, не осталось работающих установок по испытанию клиньев и др.). В то же время, за рубежом подобные камеры продолжали и продолжают создаваться, в иностранных журналах публикуются статьи, посвященные данным вопросам (работы авторов Ahuja K.K., Baumann W., Cattafesta L., Coughlin T., Glauser M.N., Hall A., Hubner J.P., Jansson D., Loeser T.D., Mathew J., Mueller D., Piccin O., Schröder E., Schulz H.-J., Sheplak M., Tinney C.E., Ukeiley L.S., Zitouni G.). Указанные факторы обусловили отставание России по ряду вопросов, связанных с реализацией аэроакустических исследований в лабораторных условиях. Поэтому восстановление на новом уровне отечественных компетенций в области создания заглушенных аэроакустических установок весьма важно.

Целью работы является разработка и создание заглушенной камеры для измерения, контроля и диагностики аэроакустических процессов и явлений, с возможностями реализации исследований задач авиационной акустики.

Основная задача диссертационной работы состояла в создании заглушенной акустической установки нового типа, имеющей существенное значение для развития важного для страны направления. Для ее решения были рассмотрены следующие научно-технические задачи:

1. Проведение параметрического исследования по выбору геометрических параметров и материалов для звукопоглощающих клиньев, используемых для облицовки заглушенных камер.

2. Разработка метода сравнительных испытаний звукопоглощающих характеристик акустических клиньев в реверберационных камерах.

3. Проведение исследований по выбору параметров заглушенной камеры для измерения, контроля и диагностики аэроакустических процессов и явлений применительно к задачам диагностики основных источников шума авиационного двигателя.

4. Проведение метрологических исследований разработанной заглушенной камеры по определению ее частотных характеристик и размеров зоны свободного поля.

5. Оценка качества функционирования заглушенной камеры при ее апробации в ряде аэроакустических экспериментов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые выполнено сравнение коэффициента звукопоглощения акустических клиньев в диффузном поле с коэффициентом звукопоглощения при нормальном падении звуковой волны и с теоретическим значением диффузного коэффициента звукопоглощения, связанным с эффектами вязкости и теплопроводности. Предложен метод сравнительных испытаний звукопоглощающих характеристик акустических клиньев в реверберационных камерах.

2. С использованием метода сравнительных испытаний звукопоглощающих характеристик акустических клиньев разработана конструкция звукопоглощающих клиньев для заглушенных камер, сочетающая новые конструкционные решения и современные материалы.

3. С применением найденных решений создана новая заглушенная камера, объединяющая возможности традиционных заглушенных камер для исследования шума турбулентных струй и следов, натурных элементов авиационного двигателя, а также уникальные возможности для исследований акустических свойств вихревых колец в интересах разработки сценариев перехода к турбулентности в локализованных вихревых структурах.

Практическая значимость. Предложенный метод сравнительных испытаний звукопоглощающих характеристик в реверберационных камерах может применяться при разработке звукопоглощающих покрытий новых заглушенных камер. Созданный интерферометр применяется для исследований новых звукопоглощающих конструкций. Разработанная заглушенная камера используется для проведения аэроакустических исследований, связанных с задачей диагностики основных источников шума авиационного двигателя. Создан уникальный комплекс для экспериментальных исследований акустических свойств вихревых колец.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований по сравнению величины звукопоглощения акустических клиньев для условий диффузного и нормально падающего звуковых полей. Демонстрация возможности сравнительных испытаний звукопоглощающих характеристик акустических клиньев в реверберационных камерах.

2. Результаты параметрического исследования по выбору геометрических параметров и материалов для звукопоглощающих клиньев, используемых для облицовки заглушенных камер. Научно-обоснованные характеристики новых материалов и конструкций, позволяющие создавать заглушенные акустические установки, имеющие существенное значение для развития важного для страны направления.

3. Результаты исследований по выбору параметров заглушенной камеры для измерения, контроля и диагностики аэроакустических процессов

и явлений в задаче диагностики основных источников шума применительно к задаче создания нового тихого авиационного двигателя.

4. Результаты метрологических исследований разработанной заглушенной камеры по определению ее частотных характеристик и размеров зоны свободного поля. Результаты аэроакустических экспериментов в разработанной заглушенной камере, демонстрирующие качество её функционирования. Демонстрация работоспособности созданного уникального инструмента в решении задачи определения акустических свойств вихревых колец.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались стандартизированные методы определения характеристик звукопоглощающих материалов и заглушенной камеры, а также современные методы вычислительной газодинамики. Экспериментальные исследования проведены с использованием современного измерительного оборудования и программного обеспечения.

Степень достоверности. Достоверность проведённых экспериментов устанавливается путем сравнения полученных результатов с имеющимися данными по аналогичным экспериментам. Численное моделирование верифицируется по известным полуэмпирическим формулам.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены на: 1-й и 2-й международных конференциях «Science of the Future» (г. Санкт-Петербург, 2014; г. Казань, 2016); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современного машиностроения» (г. Юрга, 2014); 4-й открытой всероссийской конференции по аэроакустике (г. Звенигород, 2015); 16-й и 17-й всероссийских научно-технических конференциях «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации» (г. Пермь, 2015; г. Пермь, 2016), 18-й международной конференции по методам аэрофизических исследований (ICMAR 2016) (г. Пермь, 2016), 3-й международной научно-технической конференции «Динамика и виброакустика машин» (DVM 2016) (г. Самара, 2016).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных статей в изданиях, определённых в перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК, из них 2 работы опубликованы в изданиях, индексируемых в базе данных Web of Science, 1 работа в базе данных Scopus. Также в материалах конференций по теме диссертации опубликовано 2 работы в журналах, входящих в базу данных Scopus.

Личный вклад соискателя. Диссертация написана по результатам исследований, выполнявшихся в ПНИПУ и ЦАГИ в период с 2014 по 2016 гг. в рамках гранта Правительства РФ по постановлению № 220 «О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования» по договору № 14.Z50.31.0032. Доля автора диссертации в представленных исследованиях составляет от 60% до 90%. Доля автора диссертации в статьях в соавторстве составляет от 25% до 75%.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 168 наименований и приложения. Общий объем диссертации составляет 154 страницы, 85 рисунков, 47 формул и 3 таблицы.

В первой главе диссертации проведен обзор аэроакустических исследований, направленных на решение задач авиационной акустики, в которых задействована заглушенная камера. Представлены основные требования, которые необходимо выполнить при создании новой заглушенной камеры для проведения аэроакустических исследований, а также существующие способы их обеспечения. Проведен обзор основных вариантов возможной реализации звукопоглощающего покрытия и его параметров, поскольку их правильный выбор во многом определяет акустическое качество заглушенной камеры.

В главе два рассмотрено проведение параметрического исследования по выбору геометрических параметров и материалов для звукопоглощающих клиньев, используемых для облицовки заглушенных камер, а также

проведение сравнительных испытаний звукопоглощающих характеристик акустических клиньев в реверберационных камерах. Представлена конструкция разработанного на основе проведенных испытаний звукопоглощающего покрытия. Изложена разработка установки «Интерферометр с нормальным падением волн» и результаты ее испытания. Проведена оценка влияния акустического пограничного слоя на величину звукопоглощения.

В главе три представлено проведение исследований по выбору параметров разрабатываемой заглушенной камеры. Описано проведение ее метрологических исследований по определению частотных характеристик и размеров зоны свободного поля заглушенной камеры. Представлена конструкция системы подачи-отвода воздушной струи в заглушенную камеру. Описана разработанная методика моделирования истечения затопленной струи в камеру, позволившая оценить влияние положения выхлопного коллектора на струю. Приведены результаты измерений шума воздушной струи в созданной заглушенной камере.

В главе четыре описано применение заглушенной камеры в экспериментах по измерению шума вихревого кольца и локализации мод вращающегося звукового поля с помощью микрофонной антенны. На основе регистрации качественно похожих явлений, ранее отмеченных в подобных экспериментах, проводимых в условиях свободного поля или близких к ним, сделан положительный вывод о возможности использования созданной заглушенной камеры в аэроакустических исследованиях.

В приложении приведен протокол первичной аттестации заглушенной камеры.

Автор выражает глубокую благодарность:

- доктору физико-математических наук, профессору, начальнику НИО-9 МК ЦАГИ (г. Москва), научному руководителю лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ (г. Пермь) Копьеву В.Ф., за

научное руководство диссертационной работой и организацию экспериментальных исследований;

- сотрудникам НИО-9 МК ЦАГИ (г. Москва) Беляеву И.В., Макашову С.Ю., Фараносову Г.А. за консультации и ценные предложения;

- ведущему конструктору КО-293 АО «ОДК-Авиадвигатель» (г. Пермь) Берсеневу Ю.В., за консультации и ценные предложения, а также за помощь в проведении экспериментальных исследований;

- сотрудникам лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ Храмцову И.В., Кустову О.Ю., Корину И.В., Сорокину Е.В., Ершову В.В., за помощь в создании экспериментальных установок и в подготовке к проведению экспериментальных исследований;

- генеральному директору ООО «РУС «КОРДА» (г. Москва) Бутузову А.Б., за изготовление образцов звукопоглощающих клиньев для акустических испытаний.

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЗАГЛУШЕННОЙ КАМЕРЫ

Перед началом проектирования заглушенной камеры требуется провести довольно широкий комплекс подготовительных работ. Он включает сбор и анализ информации о видах аэроакустических исследований, которые планируется проводить в создаваемой камере, о местоположении камеры и особенностях строительных конструкций помещений «контактируемых» с камерой, оценку возможности расположения оборудования и прокладки необходимых линий (вентиляция, освещение, управление оборудованием и пр.), о типе звукопоглощающего покрытия камеры (материал, конструкция, звукопоглощающие характеристики). В представленных ниже разделах главы 1 выполнен обзор параметров, которые необходимо обеспечить при создании заглушенной камеры для аэроакустических исследований.

1.1 Применение заглушенных камер в аэроакустических

исследованиях

Аэроакустика - наука, появившаяся на стыке классической акустики и аэродинамики. Ее прикладным назначением является разработка методов идентификации различных параметров шума, генерируемого турбулентными течениями и при взаимодействии различных тел с газовой средой (например, шум энергоустановки летательного аппарата или шум обтекания транспортного средства), а также разработка средств борьбы с таким шумом. Наиболее широкое применение аэроакустические исследования нашли в задачах авиационной акустики, поскольку международные нормы по шуму гражданской авиации постоянно ужесточаются. Успешному обеспечению этих норм во многом способствует активная исследовательская работа научных центров и лабораторий, неотъемлемой частью которых должна являться заглушенная камера. Рассмотрим, какие возможности для

проведения аэроакустических исследований в области авиационной акустики открываются при наличии данной установки.

Как известно, одним из главных источников шума в авиационном двигателе является струя. Поэтому разработка методов снижения шума таких струй играет значительную роль в создании малошумных двигателей, что важно как с точки зрения удовлетворения нормам и требованиям по шуму на местности и в салоне для самолетов гражданской авиации, так и с точки зрения вопросов акустической прочности и усталости для военных самолетов.

Наиболее распространенным методом исследования шума струи является измерение направленности и спектральной плотности излучения микрофонами, которые как правило располагаются в заглушенной камере на расстоянии нескольких метров от источника [1-5]. Также в лабораторных условиях активно ведутся исследования по обнаружению положения источника шума в струе. В этом случае измерения реализуются с помощью массивов микрофонов [6] или специальной микрофонной антенны, с последующей обработкой данных методом бимформинга [7, 8]. Для более глубокого понимания физики процесса шумообразования из турбулентного течения можно извлекать информацию, которая позволяет определить природу источника. Данная задача успешно реализуется с помощью метода азимутальной декомпозиции [9-12], который позволяет разложить измеренный шум на азимутальные компоненты в отличие от общепринятых подходов, где шум измеряется как почти изотропный.

Немало работ с проведением экспериментальных исследований в заглушенных камерах связано с задачами управления шумом струи. Управлению волной неустойчивости в дозвуковых струях и их прямой диагностике посвящены работы [13, 14]. В работе [15] экспериментально исследована возможность гашения волны неустойчивости в турбулентном течении путем воздействия на нее внешней акустической волной с правильно подобранной фазой. В работе [16] также представлено акустическое

управление шумом, только распространяющимся по каналу. Эффективность управления оценивается по измерению микрофонами шума, излучаемого из канала в заглушенную камеру.

Ряд работ посвящен исследованиям по влиянию загромождений сечения струи, называемых «тэбами» [17, 18], а также влиянию различных типов шевронов на шум струи [19, 20]. Влияние слабой синусоидальной гофрировки сопла на шум дозвуковой струи рассматривается в работе [21]. В исследовании [22] за счет подавления крупномасштабной турбулентности путем оказания пьезоэлектрического воздействия на шевроны удалось снизить шум струи на 3 дБ. Также в заглушенной камере проводились исследования влияния на шум струи сопл прямоугольной формы [23].

Одним из давно исследуемых способов подавления шума струи является вдув газа или впрыск воды в реактивную струю через набор насадков, расположенных вблизи среза сопла [24-27]. Другим перспективным способом управления шумом струи является воздействие на нее с помощью плазменных актуаторов [28-30]. Также их пытаются применять для снижения шума обтекания плохо обтекаемых тел (например, шасси или элементов механизации крыла) [31]. Упомянутые исследования реализуются в заглушенных камерах.

Помимо турбулентной струи, одним из важнейших источников шума современного авиационного двигателя является вентилятор. Особенно важен шум вентилятора в передней полусфере, где он является доминирующим в общем шуме двигателя. В переднюю полусферу шум излучается через воздухозаборник, поэтому разработка способов снижения шума двигателя в передней полусфере предполагает возможность измерения шума в воздухозаборнике. Отработка методики измерения шума в воздухозаборнике ведется, как правило, на экспериментальных установках в условиях заглушенной камеры. Так в работе [32] рассмотрена методика идентификации направленности излучения звукового поля, распространяющегося по цилиндрическому каналу, с помощью линейного

массива микрофонов, установленного в канале. Для проведения верификации результатов определения направленности линейным массивом в дальнем поле проводились измерения микрофонами, расставленными в заглушенной камере по дуге на некотором расстоянии от выхода канала.

В статье [33] проведено численное моделирование генерации шума осевого вентилятора при ротор-статорном взаимодействии. Для верификации результатов численного моделирования был построен цилиндрический канал, в который установлен исследуемый вентилятор, при этом генерируемый шум излучался в полузаглушенную камеру, где измерялся массивом микрофонов.

Привод установки для исследования шума турбомашины как правило располагается в отдельном помещении, а сама турбомашина помещается внутри заглушенной камеры. Она может размещаться в корпусе или нет, быть с одетым противотурбулентным устройством или без него [34-36]. Также установка может быть встроена в стену заглушенной камеры [37]. Ряд подобных исследований также представлен в статьях [38-41].

В работе [42] для исследования эффективности звукопоглощения шума вентилятора, распространяющегося в заднюю полусферу, в заглушенной камере размещена установка в виде цилиндрического канала, однако вместо вентилятора вращающиеся моды генерируются в канале с помощью кругового массива из 30 динамиков. Специально построенная установка для исследования влияния зазоров лопастей вентилятора на уровень генерируемого шума также располагалась в заглушенной камере [43].

Наряду с проблемой уменьшения шума силовой установки все большее значение приобретают исследования по снижению аэродинамического шума, поскольку на режиме посадки он близок к уровню шума всего двигателя [44, 45]. Как правило в таких исследованиях объект устанавливается в аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, помещенной в заглушенную камеру [46-49]. Там же устанавливается микрофонная антенна, с помощью которой проводится идентификация положений и уровней

источников шума при обдувании аэродинамической поверхности потоком воздуха, а также массив микрофонов в дальнем поле. Так в работах [50-54] подобным образом исследовался шум, генерируемый при обтекании шасси самолета. В ряде случаев экспериментальные установки были настолько большими, что позволяли работать практически с полномасштабными моделями шасси [55, 56] и даже крыла [57].

Также большое количество исследований аэродинамического шума с использованием заглушенной камеры посвящено предкрылкам и закрылкам. В работах [58-60] представлены результаты исследования влияния различных конструкций закрылков на аэродинамический шум. В [61] экспериментально исследовано влияние толщины и угла кромки закрылка на уровень генерируемого шума. В работе [62] представлено исследование влияния внутреннего контура предкрылка на его аэродинамические и акустические характеристики.

Экспериментальные исследования по снижению шума за счет установки различных типов шевронов на нижнюю кромку предкрылка представлены в [63-65]. В работе [66] проведено исследование снижения уровня шума за счет установки на внутренний контур предкрылка и в переднюю грань крыла звукопоглощающего покрытия сотового типа.

Поскольку шум обтекания представляет собой чрезвычайно сложную проблему из-за сложной структуры трехмерных вихрей, их нестационарности, взаимодействия с поверхностью тела, то основы генерации аэродинамического шума часто исследуют на более простых объектах. Так в работах [67-69] исследуется обтекание круглого цилиндра турбулентным потоком и возможности снижения генерируемого шума путем усечения цилиндра. В [70, 71] представлены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований в заглушенной камере по обдуванию струей тандема цилиндров, а в [72] - тандема «стержень -аэродинамическая поверхность». В работе [73] представлены результаты

исследования генерации звука при обдувании плоской пластины и пластин с различными вариантами острых зубцов.

Разработка новых реактивных двигателей с большой степенью двухконтурности и, как следствие, с большим диаметром, активизировала исследования аэроакустического взаимодействия струи и крыла. Так в работе [74] представлены результаты экспериментальных, теоретических и численных исследований шума взаимодействия струи и крыла с убранной механизацией. Эксперименты проводились в заглушенной камере на модели двухконтурного сопла с использованием модели участка стреловидного крыла без механизации. Исследования по взаимодействию двухконтурной струи с пилоном [75] также проводились в заглушенной камере и показали, что наличие пилона значительно увеличивает максимальный уровень турбулентности и вызывает выраженную асимметрию турбулентной энергии и параметров течения в струе в азимутальном направлении. В работе [76] проводились исследования влияния сопла с шевронами на шум взаимодействия струи и пилона. Шевронное сопло на определенных частотах и направлениях излучения показало уровень шума на 3 дБ ниже, чем обычное сопло.

Одним из методов снижения шума самолета является экранирование: двигатель устанавливается над поверхностью крыла или фюзеляжа, и определенная доля генерируемого им шума отражается от этой поверхности вверх, не доходя до земли. Исследования подобного рода ведутся достаточно давно [77-80]. Для реализации в заглушенной камере экспериментов по экранированию в ней размещается модель крыла или фюзеляжа, которая обдувается воздушной струей со спутным потоком, а расставленные по камере микрофоны измеряют уровни и направленность шума, генерируемого при взаимодействии струи с аэродинамической поверхностью [81-83]. В таких экспериментах может проводиться оценка влияния на экранирование типа сопла (шевронное, гофрированное, прямоугольное) [84, 85]. Помимо экранирования шума струи в заглушенной камере также можно исследовать

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пальчиковский Вадим Вадимович, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Burrin R.H., Dean P.D., Tanna H.K. A new anechoic facility for supersonic hot jet noise research at Lockheed Georgia. In the generation of supersonic jet noise, U. S. Air Force Aero propulsion Laboratory Technical Report AFAPL-TR-74-24, 1974.

2. Tinney C.E., Hall A., Glauser M.N., Ukeiley L.S., Coughlin T. Designing an anechoic chamber for the experimental study of high speed heated jets // AIAA Paper 2004-10.

3. Bridges J., Brown C.A. Validation of the small hot jet acoustic rig for aeroacoustic research // AIAA Paper 2005-2846.

4. Piccin O. CEPRA19: the ONERA largest anechoic facility // AIAA Paper

2009-3303.

5. McLaughlin D.K., Bridges J., Kuo Ch.-W. On the scaling of small, heat simulated jet noise measurements to moderate size exhaust jets // AIAA Paper

2010-3956.

6. Vold H., Shah P.N., Davis J., Bremner P.G., McLaughlin D., Morris Ph., Veltin J., McKinley R. High-resolution continuous scan acoustical holography applied to high-speed jet noise // AIAA Paper 2010-3754.

7. Dougherty R.P., Panda J., Lee S.S. Non-intrusive jet noise study combining Rayleigh scattering and phased array measurement techniques // AIAA Paper 2005-2843.

8. Dougherty R.P., Podboy G.G. Improved phased array imaging of a model jet // AIAA Paper 2009-3186.

9. Kopiev V.F., Zaitsev M.Yu., Chernyshev S.A., Kotova A.N. The role of largescale vortex in a turbulent jet noise // AIAA Paper 1999-1839.

10. Kopiev V.F. Azimuthal decomposition of turbulent jet noise and its role for diagnostic of noise sources // VKI Lecture Series 2003-04 "Advances in Aeroacoustics and Applications".

11. Kopiev V.F., Zaitsev M.Yu., Chernyshev S.A., Ostrikov N.N. Vortex ring input in subsonic jet noise // International Journal of Aeroacoustics. 2007. Vol. 6. No. 4. P. 375-405.

12. Cavalieri A.V.G., Jordan P., Colonius T., Gervais Y. Axisymmetric superdirectivity in subsonic jets // Journal of Fluid Mechanics. 2012. Vol. 704. P. 388-420.

13. Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. Управление волной неустойчивости в двумерной задаче о кромке сопла // Акустический журнал. 2008. Т. 54. № 3. С. 371-379.

14. Suzuki T., Colonius T. Identification of jet instability waves and design of a microphone array // AIAA Paper 2004-2960.

15. Копьев В.Ф., Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Копьев В.А., Фараносов Г.А. Акустическое управление волнами неустойчивости в турбулентной струе // Акустический журнал. 2013. Т. 59. № 1. C. 19-30.

16. Leylekian L., Gely D. IROQUA: a French initiative to reduce noise around airports // Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), 2010.

17. Funk R., Ahuja K.K., Churney A. Combier R. Oscillating tab jet mixing // AIAA Paper 2005-3044.

18. Ahuja K.K., Nance D.K., Carrigan J., Karon A. On coherence of jet noise // AIAA Paper 2014-2339.

19. Alkislar M. B., Krothapalli A., Lourenco L.M., Butler G.W. The effect of streamwise vorticity on the aeroacoustics of Mach 0.9 axisymmetric jet // AIAA Paper 2005-3045.

20. Крашенинников С.Ю., Миронов А.К. Шумоглушащие сопла с неравномерным распределением шевронов // Тезисы докладов 4-й открытой всероссийской конференции по аэроакустике. Звенигород, 29 сентября - 1 октября, 2015 г., С. 192-195.

21. Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н. Снижение шума дозвуковой струи за счет гофрированной формы сопла // Акустический журнал. 2013. Т. 59. № 2. С. 232-234.

22. Doty M.J., Fuller C.R., Schiller N.H., Turner T.R. Active noise control of radiated noise from jets // NASA-TM-218041, 2013.

23. Henrywood R.H., Agarwal A., Babinsky H. An experimental investigation into noise radiation from thin rectangular jets // AIAA Paper 20142889.

24. Zoppellari E., Juve D. Reduction of hot supersonic jet noise by water injection // AIAA Paper 1998-2204.

25. Krothapalli A., Greska B., Arakeri V. High speed jet noise reduction using microjets // AIAA Paper 2002-2450.

26. Greska B., Krothapalli A. The near-field effects of microjet injection // AIAA Paper 2005-3046.

27. Крашенинников С.Ю., Миронов А.К. Экспериментальное исследование влияния условий истечения на акустомеханический КПД турбулентной струи // Акустический журнал. 2008. Т. 54, № 3. С. 451-458.

28. Kim J.-H., Kearney-Fischer M., Samimy M., Gogineni S. Active noise control in jets from conical and contoured supersonic nozzles with plasma actuators // AIAA Paper 2009-3187.

29. Kopiev V.F., Akishev Y.S., Belyaev I.V., Berezhetskaya N.K., Bityurin V.A. [et al]. Instability wave control in turbulent jet by plasma actuators // Journal of Physics D: Applied Physics. 2014. No. 47.

30. Kopiev V.F., Belyaev I.V., Faranosov G.A. [et. al]. Instability wave control in turbulent jet by acoustical and plasma actuators // Progress in Flight Physics. 2015. No. 7. 211-228.

31. Копьeв В.Ф., Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Казанский П.Н., Копьeв В.А., Моралёв И.А. Управление шумом обтекания цилиндра с помощью плазменных актуаторов высокочастотного диэлектрического барьерного разряда // Акустический журнал. 2015. Т. 61. № 2. С. 196-198.

32. Lowis C.R., Joseph P.F., Kempton A.J. Estimation of the far-field directivity of broadband aeroengine fan noise using an in-duct axial microphone array // Journal of Sound and Vibration. 2010. No. 329. P. 3940-3957.

33. Bin-bin Hu, Hua Ou Yang, Ya-dong Wu, Guang-yuan Jin, Xiao-qing Qiang, Zhao-hui Du. Numerical prediction of the interaction noise radiated from an axial fan // Applied Acoustics. 2013. Vol. 74. Iss. 4, P. 544-552.

34. Rademarek E.R., Sijtsma P., Tester B.J. Mode detection with an optimized array in a model turbofan engine intake at varying shaft speeds // AIAA Paper 2001-2181.

35. Khaletskiy Y.D., Mileshin V.I. Comparison of ducted and unducted counter rotating fan model noise // 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), 7-12 September, 2014, St. Petersburg, Russia.

36. Pochkin Ya., Khaletskiy Yu. Aircraft fan noise reduction technology using leaned stator blades // Procedia Engineering. 2015. No. 106. P. 368-376.

37. Mueller D., Schulz H.J., Zitouni G., Baumann W. Europe's largest aero acoustic test facility for aero engine fans - The development and operation of the AneCom AeroTest anechoic chamber // AIAA Paper 2005-3050.

38. Holste F. An equivalent source method for calculation of the sound radiated from aircraft engines // Journal of Sound and Vibration. 1997. Vol. 203. No. 4. P. 667-695.

39. Ishii T., Kobayashi H., Oinuma H. Wave-form technique for reduction of tones radiated from a ducted fan // AIAA Paper 1997-1664.

40. Loew R.A., Lauer J.T., McAllister J., Sutliff D.L. The advanced noise control fan // AIAA Paper 2006-3150.

41. Koch L.D. An experimental study of fan inflow distortion tone noise // AIAA Paper 2009-3290.

42. De Mercato L., Tester B.J., Holland K. Aft fan noise reduction with a lined afterbody // 14th International Congress on Sound and Vibration, 9-12 July, 2007, Cairns, Australia.

43. Jacob M.C., Grilliant J., Roger M., Camussi R. Aeroacoustic investigation of a tip clearance flow // 14th International Congress on Sound and Vibration, 9-12 July, 2007, Cairns, Australia.

44. Кузнецов В.М. Проблемы снижения шума пассажирских самолетов (обзор) // Акустический журнал. - 2003. - Т. 49, № 3. - С. 293-317.

45. Leylekian L., Lebrun M., Lempereur P. An overview of aircraft noise reduction technologies // Journal Aerospace Lab. 2014. Iss. 7.

46. Remillieux M.C., Crede E.D., Camargo H.E. et al. Calibration and demonstration of the new Virginia Tech anechoic wind tunnel // AIAA Paper 2008-2911.

47. Imamura T., Ura H., Yokokawa Y. Numerical and experimental research of low-noise slat using simplified high-lift model // AIAA Paper 2008-2918.

48. Becker S., Schafer F., Scheit Ch. et al. Numerical and experimental investigation of the sound generation in a slat cove of a high-lift wing configuration // AIAA Paper 2008-2919.

49. Dobrzynski W. Almost 40 years of airframe noise research: what did we achieve? // Journal of Aircraft. 2010. Vol. 47. No. 2. P. 353-367.

50. Dobrzynski W., Chow L.C., Guion P., Shiells D. A European study on landing gear airframe noise sources // AIAA Paper 2000-1971.

51. Humphreys W.M, Brooks T.F. Noise spectra and directivity for a scale-model landing gear // AIAA Paper 2007-3458.

52. Dobrzynski W., Chow L.C., Smith M., Boillot A., Dereure O., Molin N. Experimental assessment of low noise landing gear component design // AIAA Paper 2009-3276.

53. Li Y., Smith M., Zhang X. Measurement and control of aircraft landing gear broadband noise // Aerospace Science and Technology. 2012. No. 23. P. 213223.

54. Murayama M, Yokokawa Y., Yamamoto K. Computational study on noise generation from a two-wheel main landing gear // 28th Congress of the

International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), 23-28 September 2012, Brisbane, Australia.

55. Dobrzynski W.M., Schöning B., Chow L.C., Wood С., Smith M., Seror C. Design and testing of low noise landing gears // AIAA Paper 2005-3008.

56. Guo Y.P., Yamamoto K.J. Experimental study on aircraft landing gear noise // Journal of Aircraft. 2006. Vol. 43. No. 2. P. 306-317;

57. Chow L.C., Mau K., Remy H. Landing gears and high lift devices airframe noise research // AIAA Paper 2002-2408.

58. Dobrzynski W., Nagakura K., Gehlhar B., Buschbaum A. Airframe noise studies on wings with deployed high-lift devices // AIAA Paper 1998-2338.

59. Tani Y., Matsuda Y., Doi A., Yamashita Y., Aso Sh., Ito T. Experimental study of the morphing flap as a low noise high lift device for aircraft wing // 28th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), 23-28 September 2012, Brisbane, Australia.

60. Tani Y., Miyazaki K., Aso Sh., Ura H., Ito T. Aerodynamic noise reduction for high lift devices using morphing flap concept // 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), 7-12 September, 2014, St. Petersburg, Russia.

61. Herr M. Design criteria for low-noise trailing-edges // AIAA Paper 20073470.

62. Imamura T., Ura H., Yokokawa Y., Enomoto Sh., Yamamoto K. Designing of slat cove filler as a noise reduction device for leading-edge slat // AIAA Paper 2007-3473.

63. Зайцев М.Ю., Беляев И.В., Копьев В.Ф., Миронов М.А. Экспериментальное исследование снижения узкополосного шума предкрылка с помощью шевронов // Акустический журнал. 2012. Т. 58. № 4. С. 450-458.

64. Kopiev V.F., Zaytsev M.Yu., Belyaev I.V. Effect of sweep on chevron slat noise // AIAA Paper 2013-2063.

65. Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф. Влияние шевронов на шум предкрылка прямого и стреловидного крыла // Акустический журнал. 2015. Т. 61. № 6. С. 754-763.

66. Smith M.G., Chow L.C., Molin N. Attenuation of slat trailing edge noise using slat gap acoustic liners // AIAA Paper 2006-2666.

67. Kopiev V., Zaitsev M., Ostrikov N. New noise source mechanism of flow/surface interaction as applied to airframe noise reduction // AIAA Paper 2006-2717.

68. Kopiev V., Ostrikov N., Zaitsev M., Terracol M., Manoha E. Sound generation by rigid cylinder inserted in flow as a new benchmark problem for airframe // West-East High Speed Flow Field Conference, 19-22 November, 2007, Moscow, Russia.

69. Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф. Механизм излучения звука турбулентностью вблизи твердого тела // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2008. № 1. С. 98-109.

70. Lockard D.P., Khorrami M.R., Choudhari M.M., Hutcheson F.V., Brooks T.F. Tandem cylinder noise predictions // AIAA 2007-3450.

71. Lockard D.P., Choudhari M.M., Khorrami M.R. Neuhart D.H., Hutcheson F.V., Brooks T.F. Aeroacoustic simulations of tandem cylinders with subcritical spacing // AIAA 2008-2862.

72. Lorenzoni V., Moore P., Scarano F., Tuinstra M. Aeroacoustic analysis of a rod-airfoil flow by means of time-resolved PIV // AIAA Paper 2009-3298.

73. Moreau D.J., Brooks L.A., Doolan C.J. Experimantal investigation of flat plate self-noise reduction using trailing edge serration // 28th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), 23-28 September 2012, Brisbane, Australia.

74. Фараносов Г.А., Беляев И.В., Бычков О.П., Зайцев М.Ю. и др. Исследование аэроакустического взаимодействия реактивной струи и крыла // 1-я Всероссийская акустическая конференция, 6-10 октября 2014, Москва, Россия.

75. Birch S.F., Khritov K.M., Maslov V.P., Mironov A.K., Secundov A.N. An experimental study of flow asymmetry in co-axial jets // AIAA Paper 20052845.

76. Martens S. Jet noise reduction technology development at GE aircraft engines // Congress of the International Council of the Aeronautical Science (ICAS), 2002.

77. Von Glahn U., Groesbeck D., Reshotko M. Geometry considerations for jet noise shielding with CTOL engine-over-the-wing concept // AIAA Paper 1974568.

78. Continelli V., Di Dlasi A., Okeefe J. Noise shielding effects for engine-over-wing installations // AIAA Paper 1975-474.

79. Bloomer H.E. Investigation of wing shielding effects on CTOL engine noise // AIAA Paper 1979-0669.

80. Власов Е.В., Гедымин В.А., Каравосов Р.К. Метод расчета шума реактивной струи при наличии экранирующей поверхности // Ученые записки ЦАГИ. 1982. Т. 13. № 1. С. 30-38.

81. Papamoschou D., Mayoral S. Experiments on shielding of jet noise by airframe surfaces // AIAA Paper 2009-3326.

82. Papamoschou D., Mayoral S. Effects of source redistribution on jet noise shielding // AIAA Paper 2010-652.

83. O'Reilly C.J., Rice H.J. Investigation of a jet-noise-shielding methodology // AIAA Journal. 2015, Vol. 53. P. 3286-3296.

84. Остриков Н.Н., Зайцев М.Ю., Беляев И.В., Фараносов Г.А., Денисов С.Л., Экспериментальное исследование эффекта экранирования шума круглых двухконтурных струй в АК-2 ЦАГИ // Тезисы докладов 4-й открытой всероссийской конференции по аэроакустике. Звенигород, 29 сентября - 1 октября, 2015. С. 40-42.

85. Беляев И.В., Денисов С.Л., Зайцев М.Ю., Остриков Н.Н., Каравосов Р.К., Копьев В.Ф. Экспериментальное исследование эффекта экранирования шума прямоугольных струй в АК-2 ЦАГИ // Тезисы докладов

4-й открытой всероссийской конференции по аэроакустике. Звенигород, 29 сентября - 1 октября, 2015. С. 49-51.

86. Denisov S.L., Zaitsev M.Yu., Kopiev V.F., Ostrikov N.N. Theoretical and experimental investigations of the aircraft noise shielding by means of airframe structures // Third International Workshop "Computational Experiment in Aeroacoustics", 24-27 September, 2014, Svetlogorsk, Russia.

87. Остриков Н.Н., Зайцев М.Ю., Беляев И.В., Соболев А.Ф., Денисов С.Л., Панкратов И.В., Ипатов М.С., Остроумов М.Н. Экспериментальное исследование эффекта экранирования шума винтов и вращающихся мод, излучаемых из модели воздухозаборника // Тезисы докладов 4-й открытой всероссийской конференции по аэроакустике. Звенигород, 29 сентября - 1 октября, 2015. С. 37-39.

88. ГОСТ 31273-2003. Шум машин. Определение уровней звуковой мощности по звуковому давлению. Точные методы для заглушенных камер (ISO 3745:2003. Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Precision methods for anechoic and semi-anechoic rooms).

89. Методические указания по расчету и проектированию акустических камер для измерения шумовых характеристик машин от 28.07.1978 г. Научно-исследовательский институт строительной физики Госстроя СССР.

90. Мунин А.Г. Авиационная акустика. Часть 1. - М: Машиностроение, 1986. - 244 С.

91. Khaletskiy Yu., Mileshin V., Shipov R. Acoustic test facility for aeroengine fans // Acoustics'08 Paris, June 29 - July 4, 2008.

92. Hubbard H.H., Manning J.C. Aeroacoustics research facilities at NASA Langley Research Center // NASA-TM-84585, 1984.

93. Ahuja K.K. Designing clean jet noise facilities // AIAA Paper 2003-706.

94. Castner R.S. The nozzle acoustic test rig. An acoustic and aerodynamic free-jet facility // NASA-TM-106495, 1994.

95. Ривин А.Н. Заглушенная звукомерная камера // Акустический журнал. 1961. Т. 7. № 3. С. 324-336.

96. Pancholy M., Chhapgar A.F., Mohanan V. Design and construction of an anechoic chamber at the National Physical Laboratory of India // Applied Acoustics. 1981. Vol. 14. Iss. 2. P. 101-111.

97. Xiang Duanqi, Wang Zheng, Chen Jinjing. Acoustic design of an anechoic chamber // Applied Acoustics. 1990. Vol. 29. Iss. 2. P. 139-149.

98. Velis A.G., Giuliano H.G., Méndez A.M. The anechoic chamber at the Laboratorio de acústica y luminotecnia CIC // Applied Acoustics 1995. Vol. 44. Iss. 1. P. 79-94.

99. Велижанина К.А., Ржевкин С.Н. Исследование звукопоглощающих конструкций для звукомерной камеры физического факультета Московского государственного университета // Акустический журнал. 1957. Т. 3. № 1. С. 23-28.

100. Домбровский Р.В., Калусьтян Р.Т. Акустическая камера с клиновидным звукопоглотителем, выполненным из штапельного стекловолокна // Акустический журнал. 1962. Т. 8. № 3. С. 364-367.

101. Акустический институт им. академика Н.Н. Андреева. Безэховая звукозаглушенная камера: [сайт]. URL: http://www.akin.ru/r_zagl.htm (дата обращения 01.04.2016).

102. Проведение акустических измерений в звукомерной заглушенной камере: [сайт]. URL: http://nevatonmics.ru/service/1/ (дата обращения 01.04.2016).

103. Parkin P.H., Stacy E.F. The anechoic and reverberant rooms at the building research station // Journal of Sound and Vibration. 1971. Vol. 19. No. 3. P. 277-286.

104. Boullosa R.R., Lopez A.P. Some acoustical properties of the anechoic chamber at the Centro de Instrumentos, Universidad Nacional Autonoma de Mexico // Applied Acoustics. 1999. Vol. 56. Iss. 3. P. 199-207.

105. Jansson D., Mathew J., Hubner J.P., Sheplak M., Cattafesta L. Design and validation of an aeroacoustic anechoic test facility // AIAA Paper 2002-2466.

106. Fuchs H. Applied acoustics: concepts, absorbers and silencers for acoustical comfort and noise control. Berlin: Springer-Verlag, 2013. 606 p.

107. Канев Н.Г. Затухание звука в прямоугольном помещении с импедансными стенками // Акустический журнал. 2012. Т. 58. № 5. С. 656662.

108. Cremer L, Müller H.A. Principles and applications of room acoustics. V. I. Applied Science. London, 1982.

109. Осипов Г.Л., Юдин Е.Я., Хюбнер Г. и др. Снижение шума в зданиях и жилых районах. М.: Стройиздат, 1987. 558 с.

110. Заглушенные камеры и комнаты с высокочастотным экранированием. URL: http:// www.frankoniagroup. com/ cms/fileadmin/shared/ downloads/rooms&chambe rs/Anechoic_Chambers.pdf (дата обращения 01.04.2016).

111. Keonwook Kim. Design and analysis of experimental anechoic chamber for localization // The Journal of the Acoustical Society of Korea. 2012. Vol. 31. No. 4. P. 225-234.

112. Beranek L.L., Sleeper Jr.H.P. The design and construction of anechoic sound chambers // The Journal of the Acoustical Society of America. 1946. Vol. 18. P. 140-150.

113. Акустические характеристики звукопоглощающих клиньев. Научно-технический отчет № 3749. Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского. 1984 г.

114. Домбровский Р.В. Промышленное звукопоглощающее покрытие для заглушенных звукомерных камер // Акустический журнал. 1966. Т. 12. № 4. с. 484-485.

115. Davern W.A., Hutchinson J.A.E. Polyurethane ether foam wedges for anechoic chamber // Applied Acoustics. 1971. Vol. 4. Iss. 4, P. 287-302.

116. Bonfiglio P., Pompoli F. Numerical methodologies for optimizing and predicting the low frequency behavior of anechoic chambers // The Journal of the Acoustical Society of America. 2013. Vol. 134. No. 1. P. 285-291.

117. Walter Koidan, Gale R. Hruska, Marshall A. Pickett. Wedge design for National Bureau of Standarts anechoic chamber // The Journal of the Acoustical Society of America. 1972. Vol. 52. No. 1. P. 1071-1076.

118. Kube K., Koyasu M. Sound absorption characteristics of sound absorbing wedges // Physics Laboratory Report, Kobayashi Institute of Physical Research, 13 (1963) 80 (Japanese).

119. Chao-Nan Wang, Ming-Kun Tang. Boundary element evaluation on the performance of sound absorbing wedges for anechoic chambers // Engineering Analysis with Boundary Elements. 1996. No. 18. P. 103-110.

120. Проненко Л.З., Ривин А.Н. Звукопоглощающие покрытия из штапельного стекловолокна для звукомерной камеры // Акустический журнал. 1959. Т. 5. № 3. С. 378-379.

121. Климов Б.М., Ривин А.Н. Звукопоглощающие покрытия из клиньев пенополиуретана // Акустический журнал. 1962. Т. 8. № 3. С. 367-369.

122. Schneider S. Experimental and numerical investigations on melamine wedges // The Journal of the Acoustical Society of America. 2008. Vol. 124. No. 3. P. 1568-1576.

123. Soderman P.T., Schmitz F.H., Allen C.S., Jaeger S.M., Sacco J.N., Mosher M., Hayes J.A. Design and development of a deep acoustic lining for the 40- by 80-foot wind tunnel test section. NASA/TP-2002-2118S0, 2002.

124. Kar T., Munjal M.L. Plane wave analysis of acoustic wedges using the boundary-condition-transfer algorithm // Applied Acoustics. 2006. Vol. 67. Iss. 9, P. 901-917.

125. Копьев В.Ф., Пальчиковский В.В., Беляев И.В., Бульбович Р.В., Алексенцев А.А., Берсенев Ю.В., Павлоградский В.В., Храмцов И.В. Создание заглушенной камеры со струей для проведения аэроакустических

исследований // 4-я Открытая Всерос. конф. по аэроакустике: сб. тез. 2015. С. 129-130.

126. Беляев И.В., Голубев А.Ю., Зверев А.Я., Макашов С.Ю., Пальчиковский В.В., Соболев А.Ф., Черных В.В. Экспериментальное исследование звукопоглощения акустических клиньев для заглушенных камер // Акустический журнал. 2015. Т. 61. № 5. С. 636-644.

127. Gatley W.S., Cohen R. Methods for evaluating the performance of small acoustic filters // The Journal of the Acoustical Society of America. 1969. Vol. 46. No. 1. P. 6-16.

128. Jones M.G., Stiede P.E. Comparison of methods for determining specific acoustic impedance // The Journal of the Acoustical Society of America. 1997. Vol. 101. No. 5. P. 2694-2704.

129. Комкин А.И. Методы измерения акустических характеристик звукопоглощающих материалов // Измерительная техника. 2003. № 3. С. 4750.

130. Chung J.Y., Blaser D.A. Transfer function method of measuring in-duct acoustic properties. I. Theory. II. Experiment // The Journal of the Acoustical Society of America. 1980. Vol. 68. No. 3. P. 907-921.

131. Ввод в эксплуатацию заглушенной камеры АК-2. Проведение I этапа исследований. Научно-технический отчет НИО-9 ЦАГИ № 1981. 1975 г. 254 С.

132. London A. The determination of reverberant sound absorption coefficients from acoustic impedance measurements // The Journal of the Acoustical Society of America. 1950. Vol. 22. No. 2. P. 263-269.

133. Olynyk D., Northwood T.D. Comparison of reverberation room and impedance tube absorption measurements // The Journal of the Acoustical Society of America. 1964. Vol. 36. No. 11. P. 2171-2174.

134. McGrory M., Cirac D.C., Gaussen O., Cabrera D. Sound absorption coefficient measurement: Re-examining the relationship between impedance tube

and reverberant room methods // Proc. Acoustics 2012, 21-23 November 2012, Fremantle, Australia.

135. del Rey R., Arenas J.P., Alba J., Berto L. Determination of the statistical sound absorption coefficient of porous materials from normal-incidence measurements // Proc. 21st International Congress on Sound and Vibration, 13-17 July, 2014, Beijing, China.

136. Warnaka G.E. A different look at the anechoic wedge // The Journal of the Acoustical Society of America. 1984. Vol. 75. No. 3. P. 855-858.

137. International Organization for Standardization, 2006, Acoustics -Measurement of sound absorption in a reverberation room, IS0354:2006.

138. Horoshenkov K.V., Khan A., Bécot F.-X., Jaouen L., Sgard F., Renault A., Amirouche N., Pompoli F., Prodi N., Bonfiglio P., Pispola G., Asdrubali F., Hubelt J., Atalla N., Amédin C.K., Lauriks W., Boeckx L. Reproducibility experiments on measuring acoustical properties of rigid-frame porous media (round-robin tests) // The Journal of the Acoustical Society of America. 2007. Vol. 122. No. 1. P. 345-53.

139. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том 6: Гидродинамика. - М.: Наука, 1986. - 736 с.

140. Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Механика турбулентности. Том 1. - М.: Наука, 1965. - 640 с.

141. Исакович М.А. Общая акустика. - М.: Наука, 1973. - 496 с.

142. Ржевкин С.Н. Обзор работ по резонансным звукопоглотителям // Успехи физических наук. - 1946. - Т. 30. - Вып. 1-2. - С. 40-62.

143. Константинов Б.П. Гидродинамическое звукообразование и распространение звука в ограниченной среде. - Л.: Наука, 1974. - 143 с.

144. Легуша Ф.Ф. Эффект Константинова и поглощение звука в неоднородных средах // Успехи физических наук. - 1984. - Т. 44. - Вып. 3. -С. 509-522.

145. Cunefare K.A., Biesel V.B., Tran J., Rye R., Graf A., Holdhusen M., Albanese A.M. Anechoic chamber qualification: Traverse method, inverse square

law analysis method, and nature of test signal // The Journal of the Acoustical Society of America. 2003. Vol. 113. No. 2. P. 881-892.

146. 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 // Акустический журнал. 2017. Т. 63. № 1. С. 114-126.

147. Kopiev V.F., Palchikovskiy V.V., Bersenev Yu.V., Makashov S.Yu., Belyaev I.V., Korin I.A., Sorokin E.V., Khramtsov I.V., Kustov O.Yu. Design and qualification of an anechoic facility in PNRPU // Procedia Engineering. 2017. Vol. 176. P. 264-272.

148. Акустическая камера АК-2: [сайт]. URL: http://www.tsagi.ru/experimental_base/akusticheskaya-kamera-ak-2/ (дата обращения 01.04.2016).

149. Bridges J.E., Hussain A.K.M.F. Roles of initial condition and vortex pairing in jet noise // Journal of Sound and Vibration. 1987. Vol. 117. No. 2. P. 289-311.

150. Guj G., Camussi R., Carley M., Ragni A., D'Alessio T., Bosi M. Pressure conditioning for coherent structures identification in a turbulent jet // AIAA Paper 1998-2358.

151. Храмцов И.В., Пальчиковский В.В., Черенкова Е.С. Разработка методики моделирования течения затопленной струи в заглушенной камере // Международный независимый институт Математики и Систем "МиС". Ежемесячный научный журнал. 2015. № 3(14). С. 44-47.

152. Шепелев И. А., Тарнопольский М.Д. Распространение турбулентной струи в ограниченном пространстве (осесимметричное течение) // Тез. науч. семинара «Теплогазоснабжение и вентиляция». Киев: Будiвельник, 1965. - С. 75-81.

153. Посохин В.Н., Кареева Ю.Р. Осесимметричная турбулентная струя в тупике // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2011. № 3(627). С. 64-70.

154. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. - М: ЭКОЛИТ, 2011. - 720 с.

155. Храмцов И.В., Пальчиковский В.В., Шаврина Е.В. Выбор размещения системы отвода воздушной струи в заглушенной камере // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 4. С. 142-144.

156. Palchikovskiy V.V., Bersenev Yu.V., Makashov S.Yu., Belyaev I.V., Korin I.A., Sorokin E.V., Khramtsov I.V., Kustov O.Yu. Tests of anechoic chamber for aeroacoustics investigations // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1770. No. 030116.

157. Kopiev V.F., Zaitsev M.Yu., Velichko S.A., Kotova A.N., Belyaev I.V. Cross-correlations of far field azimuthal modes in subsonic jet noise // AIAA Paper 2008-2887.

158. Gaeta R.J., Ahuja K.K. Subtle differences in jet-noise scaling with narrowband spectra compared to 1/3-octave band // AIAA Paper 2003-3124.

159. Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф. О смещении пика в спектре излучения вихревого кольца // Ученые записки ЦАГИ. 1998. Т. 29. № 3-4. С. 83-91.

160. Храмцов И.В., Писарев П.В., Пальчиковский В.В., Бульбович Р.В., Павлоградский В.В. Разработка генератора вихревых колец со сменными сопловыми насадками // Актуальные проблемы современного машиностроения: Сб. тр. Междунар. научно-практической конф., Юрга, 2014, С. 194-199.

161. Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Пальчиковский В.В., Храмцов И.В., Берсенев Ю.В. Экспериментальное исследование шума турбулентных вихревых колец в заглушенной камере // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2016. № 45. C. 133-151.

162. Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Мунин А.Г., Потокин А.А. Излучение звука турбулентным вихревым кольцом // Доклады академии наук СССР. 1990. Т. 312. № 5. С. 1080-1083.

163. Русаков С.М., Синер А.А., Усанин А.М. Методика анализа шума лопаточных машин на основе численной модели распространения // Ученые записки ЦАГИ. 2012. Т. 43. № 4. С. 83-94.

164. Horvath C. Beamforming investigation of dominant counter-rotating open rotor tonal and broadband noise sources // AIAA Journal. 2015. Vol. 53. No. 6. P. 1602-1611.

165. Horvath C., Envia E., Podboy G.G. Limitations of phased array beamforming in open rotor noise source imaging // AIAA Journal. 2014. Vol. 52. No. 8. P. 1810-1817.

166. Johnson D.H., Dudgeon D.E. Array signal processing: concepts and techniques, 1st ed., Signal processing series, Prentice - Hall, Upper Saddle River, NJ, 1993.

167. Берсенев Ю.В., Вискова Т.А., Беляев И.В., Пальчиковский В.В., Кустов О.Ю., Ершов В.В., Бурдаков Р.В. Применение метода плоского бимформинга к идентификации вращающихся звуковых мод // Вестник ПНИПУ. Механика. 2016. № 1. С. 26-38.

168. Берсенев Ю.В., Вискова Т.А., Беляев И.В., Пальчиковский В.В., Бурдаков Р.В. Идентификация вращающихся звуковых мод в канале воздухозаборника авиационного двигателя с помощью кольцевой решетки микрофонов // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2016. № 45. C. 114-132.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРОТОКОЛ № 1

Первичной аттестации заглушённой камеры лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа (ЛМГШиМА) Пермского национального исследовательского политехнического университета

1. Аттестация проведена в соответствии с ГОСТ 31273-2003 Шум машин. Определение уровней звуковой мощности по звуковому давлению. Тонные методы для заглушённых камер.

2. При аттестации применялось следующее оборудование и средства измерений:

1. Низкочастотный источник звука.

2. Всенаправленный источник звука Brüel&Kjasr тип 4295.

3. Высокочастотный источник звука.

4. Усилитель мощности Brüel&Kjaer тип 2716.

5. Система для анализа сигналов многоканальная «PULSE» (версия 15.1.0).

6. Микрофоны измерительные конденсаторные Brüel&Kjaer тип 4961.

3. В аттестации принимали участие:

- Копьев Виктор Феликсович - научный руководитель ЛМГШиМА, начальник НИО-9 ФГУП «ЦАГИ» (г. Москва);

- Бульбович Роман Васильевич - декан аэрокосмического факультета ПНИПУ;

- Аношкин Александр Николаевич - научный руководитель НОЦ АКТ ПНИПУ;

- Пальчиковский Вадим Вадимович - ответственный за ЛМГШиМА ПНИПУ;

- Макашов Сергей Юрьевич - начальник отдела №3 НИО-9 ФГУП «ЦАГИ» (г. Москва), метролог-эксперт;

- Беляев Иван Валентинович - ведущий научный сотрудник НИО-9 ФГУП «ЦАГИ» (г. Москва);

- Алексенцев Алексей Александрович - заместитель начальника отделения выходных устройств и мотогондол по расчетно-экспериментальным работам и внешним характеристикам, инженерный представитель авиационного регистра ИП-4/14, ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь);

- Берсенев Юлий Владимирович - ведущий конструктор КО 293 ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь).

4. Методика аттестации

В месте расположения моделей (в зоне выходного сечения сопла струйной установки) располагался источник звука. Микрофоны перемещались по тросовым направляющим в направлении от источника звука (всего использовалось три траектории движения

регистрация сигналов звукового давления при всех значениях частит, обеспечиваемых применяемым излучателем. Время регистрации сигнала составляло 30 с. Частоты соотаетствовали центральным частотам 1/3-октавных полос в диапазоне от 100 Гц до 20 к! ц, а также использовался сигнал белою шума в том же частотном диапазоне. Анализ зарегистрированных сигналов проводился с помощью стандартного программно^ обеспечення Вгйе1А1|звг в узких полосах частот. I Ео набору значений уровней звукового давления в узкой полосе, соответствующей частоте работы излучатели, рассчитывались ожидаемые и соответствии с обратиоквадратичной зависимостью уровни тукового давления с учетом смещения акустического uei 1171а источника (в соответствии с процедурой Приложения Л Г ОСТ 31273-2003) и затем определялись отклонения измеренных значений от раечетпых-Мри проведении измерений регистрировались уровни звукового давление при выключенном источнике звука. При обработке определялись уровни звукового давления в 1/3-о[ставных полосах частот.

5, Результаты

Результаты измерений - отклонения уровней звукового давления от обратиоквадратнчной зависимости - представлены ни приведенных ниже графиках. На графиках также представлены допуски отклонений уровней звукового давления от обратиоквндрагичпой зависимости в соответствии с Приложением А ГОСТ 31273-2003.

<5 3 частота 100 Гц НЧ динаынх, белый шум ДЭГИ^СГ г ru_* 1 I4S * ЧМГОТЯ 125 Гц НЧ JH НЗ UUK Й Л1ЧИ шуы 'т-пЯ 1 Jiw« Пмт* Л i

D

--^ ^ Л -—

й 1 i J 4 & с я, м 1 i а i к q К К,

* $ Ч»тгта 1М Гц — 1 -rb!-n> J ** HjL.T'^m 200 Гц НЧ пииЩм, Гм?ЛЫЙ Uiyu —1 да*« itw: ■"ftw -

1 ИМ дцнамИ*. (ЖЛЬ'И шуи 1

■ —1 — ^ ~

^ -----

if. - -3

1 2 ) + 1 « К.9Я а 1 t » 4 г л. м

Частот* 250 Гц INpi ■ ....» Л 41 Гтш* 2 —■

1 НЧ белый шум * нч д*«амнь.осЛ1.1Н uiyu

----- ■ 15 J --"

-J

1 2 i 4 3 В 1. ы i 3 1 * Ь i К.«

Частота 4D0 Гц НГЧ данамик, белый щуп -.WWPJ -Л i ■ 4 1 Члстста 500 Гц НЧ дииаыик, белые шум - ДИрИ - --

■1 -1

г 1 1 j 4 Ь ■§ к.« a i i * 4 i 4 ■ w