Семинар по аэромеханике

13.12.06 в комн. 240 в 10 ч.
В.Ф. Копьев, М.Ю. Зайцев, Н.Н. Остриков
(ЦАГИ)
Механизм излучения шума турбулентностью вблизи твердого тела
Аннотация

Рассмотрена задача аэродинамической генерации звука турбулентным потоком при поперечном обтекании жесткого цилиндра. С помощью измерений шума по методу азимутальной декомпозиции (МАД) обнаружен аномальный сдвиг местоположения эквивалентного дипольного источника в область далеко вниз по потоку за цилиндром. Дано объяснение этому эффекту с помощью анализа двумерной задачи о мультипольных источниках вблизи круга в несжимаемом приближении. Показано, что сдвиг диполя есть следствие сложения исходного квадрупольного источника и его дипольного отражения. Сделан вывод о механизме генерации дипольного шума в слабосжимаемом случае, как о не скомпенсированном отражении слабых квадруполей в криволинейной поверхности.
Рассмотрены двумерная и трехмерная задачи в сжимаемой среде о квадрупольном источнике вблизи цилиндра и проанализирован рассмотренный механизм с помощью точных результатов. Показано, что в сжимаемой жидкости сдвиг диполя зависит от частоты источника и ограничен геометрическими параметрами задачи. Анализ максимально достижимого сдвига в точной постановке показал, что источник звука при обтекании цилиндра турбулентным потоком должен иметь квази-двумерную структуру.
Рассмотрены новые технические решения, позволяющие простыми средствами в широком диапазоне частот снижать шум обтекания на величину до
7 дБ не за счет снижения интенсивности турбулентных пульсаций в целом (ламинаризация), а за счет уменьшения коэффициента преобразования турбулентных пульсаций следа в порождающие основной звук источники.