Разработка звукопоглощающей конструкции с разновысотными и составными резонаторами для авиационных двигателей

Авторы

Писарев П. В.^*, Ахунзянова К. А.^**

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, ПНИПУ, Комсомольский проспект, 29, Пермь, 614990, Россия

*e-mail: pisarev85@live.ru
**e-mail: karina-maksimova0402@yandex.ru

Аннотация

Проведены численные эксперименты по моделированию распространения акустических волн в модельном канале, оснащенном разновысотными и составными резонаторами различного объема. Выявлены эффективные сочетания призматических резонаторов. Выявленные зависимости могут быть использованы при разработке ЗПК для авиационного двигателя. Разработаны схемы и рекомендации по размещению разновысотных и составных резонаторов, которые позволяют увеличить число степеней свободы и акустическую эффективность резонансных звукопоглощающих конструкций. Выполненные исследования позволили выявить закономерности акустических процессов в модельных каналах и разработать однослойные составные звукопоглощающие конструкции, способные работать на нескольких резонансных частотах.

Ключевые слова:

звукопоглощающие конструкции, составные резонаторы, облицовка силовых установок самолетов, акустическая эффективность

Библиографический список

1. Фиев К.П. Мониторинг авиационного шума и выявление типов воздушных судов, оказывающих воздействие на селитебную территорию, вблизи аэропорта // Noise Theory and Practice. 2021. Т. 7. № 2(24). С. 139–150.
2. Мошков П.А., Василенков Д.А., Рубановский В.В., Строганов А.И. Локализация источников шума в гермокабине самолета RRJ-95 сферической микрофонной решеткой. Часть 1. Кабина экипажа // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 2. С. 37–51. DOI: 10.34759/vst-2020-2-37-51
3. Мошков П.А., Василенков Д.А., Рубановский В.В., Строганов А.И. Локализация источников шума в гермокабине самолета RRJ-95 сферической микрофонной решеткой. Часть 2. Пассажирский салон // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 3. С. 60–72. DOI: 10.34759/vst-2020-3-60-72
4. Копьев В.Ф., Мунин А.Г., Остриков Н.Н. Проблемы создания перспективных магистральных самолетов, способных удовлетворять нормам ИКАО по шуму на местности // Труды ЦАГИ. 2014. № 2739. С. 3–13.
5. Халецкий Ю.Д. Эффективность комбинированных глушителей шума авиационных двигателей // Акустический журнал. 2012. Т. 58. № 4. С. 556–562.
6. Евстигнеев А.А., Ланшин А.И., Почкин Я.С. и др. Проблема шума перспективных ТРДД для дальнемагистральных самолетов // Авиационные двигатели. 2022. № 2(15). С. 27–40. DOI: 10.54349/26586061_2022_1_27
7. Цыплухина Ю.В., Манченко Е.В. Воздействие авиационного шума на здоровье населения // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2016. № 1-1(7). С. 356–360.
8. Белова С.Е. Снижение аэродинамического шума турбин перспективных ГТД в источнике на основании применения clocking-эффекта при нестационарном взаимодействии лопаточных венцов // Вестник РГАТА им. П.А. Соловьева. 2013. № 1(24). С. 13–19.
9. Захаров А.Г., Аношкин А.Н., Паньков А.А., Писарев П.В. Акустические резонансные характеристики двух- и трехслойных сотовых звукопоглощающих панелей // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2016. № 46. С. 144–159. DOI: 10.15593/2224-9982/2016.46.08
10. Кузнецов В.М. Эффективность методов снижения шума реактивных струй двигателей пассажирских самолетов // Акустический журнал. 2010. Т. 56. № 1. С. 91–102.
11. Шульдешов Е.М., Краев И.Д., Образцова Е.П. Материалы для звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. № 7(101). С. 59–72. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-7-59-72
12. Аношкин А.Н., Захаров А.Г., Городкова Н.А., Чурсин В.А. Расчетно-экспериментальные исследования резонансных многослойных звукопоглощающих конструкций // Вестник ПНИПУ. Механика. 2015. № 1. С. 5–20. DOI: 10.15593/perm.mech/2015.1.01
13. Соболев А.Ф., Ушаков В.Г., Филиппова Р.Д. Звукопоглощающие конструкции гомогенного типа для каналов авиационных двигателей // Акустический журнал. 2009. Т. 55. № 6. С. 749–759.
14. Бакланов В.С., Постнов С.С., Постнова Е.А. Расчет резонансных звукопоглощающих конструкций для современных авиационных двигателей // Математическое моделирование. 2007. Т. 19. № 8. С. 22–31.
15. Pisarev P.V., Anoshkin A.N. Numerical study of the acoustic efficiency of a group of Helmholtz resonators of various configurations // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 243. No. 6: 00018. DOI: 10.1051/matecconf/201824300018
16. Shi X., Mak C.M. Helmholtz resonator with a spiral neck // Applied Acoustics. 2015. No. 99, pp. 68–71. DOI: 10.1016/j.apacoust.2015.05.012
17. Selamet A., Lee I. Helmholtz resonator with extended neck // The Journal of the Acoustical Society of America. 2003. Vol. 113. No. 4, pp. 1975–1985. DOI: 10.1121/1.1558379
18. Pisarev P.V., Maksimova K.A. Calculation of the acoustic efficiency of smart resonant cells // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (09–13 September 2019; Sevastopol). Vol. 709. No. 4: 044015. DOI: 10.1088/1757-899X/709/4/044015
19. Griffin S., Lane S.A., Huybrechts S. Coupled Helmholtz resonators for acoustic attenuation // Journal of Vibration and Acoustics. 2001. Vol. 123. No. 1, pp. 11–17. DOI: 10.1115/1.1320812
20. Писарев П.В., Аношкин А.Н., Паньков А.А. Составная звукопоглощающая панель. Патент RU 2724095 C1. Бюл. № 17, 19.06.2020.