Отправить статью по E-mail Применение метода эквивалентных источников для численного моделирования гидродинамического шума упругих тел
- Авторы: Балакирева Н.В.1, Зайцева С.Г.1
-
Учреждения:
- Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук (ИПФ РАН)
- Выпуск: Том 10, № 3 (2024): 20.11.2024
- Страницы: 7-18
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/2409-4579/article/view/312296
- DOI: https://doi.org/10.18287/2409-4579-2024-10-3-7-18
- ID: 312296
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе представлен новый подход к прогнозированию характеристик излучения гидродинамического кромочного шума, возникающего при движении упругих тел в турбулентном потоке. Решение базируется на декомпозиции расчётной области и замене её набором сегментов. Каждая такая подобласть определяет соответствующий энергетический вклад источников гидродинамического шума в суммарное звуковое поле обтекаемого тела. Статистическая независимость процессов выделенных областей позволяет дать упрощённое представление излучения при обтекании тела в виде процесса распространения звука от конечного числа точечных источников. Целью доклада является кросс-верификация метода на модельной задаче обтекания профиля потоком жидкости. Средняя погрешность метода относительно связанного расчёта «гидродинамика-акустика» составляет не более 3дБ в диапазоне до 1500Гц.
Об авторах
Надежда Витальевна Балакирева
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук (ИПФ РАН)
Автор, ответственный за переписку.
Email: balakireva@ipfran.ru
младший научный сотрудник
Россия, г. Нижний НовгородСветлана Георгиевна Зайцева
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук (ИПФ РАН)
Email: s.zaitseva@ipfran.ru
младший научный сотрудник
Россия, г. Нижний НовгородСписок литературы
- Chevalier, F. Numerical prediction of the noise radiated from silent non cavitating marine propellers / F. Chevalier, L. Bordier, C. Leblond [и др] // OCEANS. – 2019. – C. 1-4.
- Lighthill, M. On Sound Generated Aerodynamically. I. General Theory / M. Lighthill // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. – 1952. – Т. 211. – С. 564–587.
- Гарбарук, А. В. Современные подходы к моделированию турбулентности / А. В. Гарбарук. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. – 234 с.
- Martin, R. Noise Radiated by An Open Cavity At Low Mach Number / R. Martin, M. Soria, O. Lehmkuhl, A. Gorobets [и др.] // Tenth International Conference on Computational Fluid Dynamics (ICCFD10) / Barcelona, Spain, July 9-13, 2018.
- Yokoyama, H. Effect of freestream turbulence on cavity tone and sound source / H. Yokoyama, H. Odawara, A. Iida // Hindawi Publishing Corporation. International journal of aerospace engeneering. – 2016.
- Kajishima, T. Computational fluid dynamics: Incompressible turbulent flows / T. Kajishima, K. Taira. – Cham: Springer, Switzerland, 2017.
- Sagaut, P. Multiscale and multiresolution approaches in turbulence. LES, DES and hybrid RANS/LES methods: applications and guidelines / P. Sagaut, S. Deck, M. Terracol // London: Imperial College Press, UK, 2013.
- Фахи, Ф. Д. Некоторые приложения принципа взаимности в экспериментальной виброакустике / Ф. Д. Фахи // Акустический журнал. – 2003. – Т. 49, № 2. – С. 262–277.
- Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. – Москва : Наука. – 1987. – 840 c.
- Menter, F. R. Best Practice: Scale-Resolving simulations in ANSYS CFD / F. R. Menter // Ansys Germany GMBH. – 2012.
- Суворов, А. С. Численное моделирование излучения звука с использованием акустических контактных элементов / А. С. Суворов, Е. М. Соков, П. В. Артельный // Акустический журнал. – 2014. – Т. 60, №6. – С. 663–672.
- Суворов, А. С. Метод конечно-элементного моделирования шумоизлучения, генерируемого неоднородностями тел, движущихся в турбулентном потоке жидкости / А. С. Суворов, П. И. Коротин, Е. М. Соков // Акустический журнал. – 2018. – Т. 64, №6. – С. 756–757.
- Суворов, А. С. Прогноз шумоизлучения от неоднородностей обтекаемой поверхности / А. С. Суворов, П. С. Кальясов, П. И. Коротин [ и др.] // Труды Крыловского государственного научного центра. – 2019. – Т. 389, № 3. – С. 150-156.
- Кайнова, А. В. Валидация метода конечно-элементного моделирования акустического переизлучения тел, обтекаемых турбулентным потоком жидкости / А. В. Кайнова, П. И. Коротин, Е. М. Соков, А. С. Суворов // Прикладная математика и механика. – 2019. – Т. 83, №3. – C. 384-392.
- Суворов, А. С. Метод конечно-элементного моделирования гидродинамического шума, возникающего при обтекании упругих тел / А. С. Суворов, Е. М. Соков, А. Л. Вировлянский [и др.] // Акустический журнал. – 2023. – Т. 69, №6. – С. 713–721.
Дополнительные файлы
