- Код статьи
- S30345006S0320791925040068-1
- DOI
- 10.7868/S3034500625040068
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 71 / Номер выпуска 4
- Страницы
- 554-574
- Аннотация
- Представлены результаты расчета дифракции звука на экранах различной формы, выполненные с помощью предложенного авторами Метода Конечных Элементов (МКЭ) в формулировке Бубнова–Галеркина. Проведена верификация расчетов на задачах, имеющих точно решение (дифракция на цилиндре, на отрезке и на сфере), а также представлены результаты экспериментальной валидации расчетов дифракции звука на прямоугольном экране, выполненных с помощью Метода последовательностей максимальной длины. Статья подготовлена по материалам доклада на 10-й российской конференции “Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике”, 16-21 сентября 2024 г., г. Светлогорск Калининградской области, http://ceaa.imamod.ru/.
- Ключевые слова
- Метод Конечных Элементов аэродинамические источники шума дифракция звуковых волн эффективность экранирования метод последовательностей максимальной длины
- Дата публикации
- 08.12.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 19
Библиография
- 1. Von Glahn U., Goodykoontz J., Wagner J. Nozzle Geometry and Forward Velocity Eeffects on Noise for CTOL Engine-Over-The-Wing Concept // NASA TM-X-71453, Oct. 1973.
- 2. Von Glahn U., Groesbeck D., Reshotko M. Geometry Considerations for Jet Noise Shielding with CTOL Engine-Over-The-Wing Concept // AIAA Paper 1974-568.
- 3. Von Glahn U., Groesbeck D., Wagner J. Wing Shielding of High-Velocity Jet and Shock — Associated Noise with Cold and Hot Flow Jets // AIAA Paper 1976-547.
- 4. Burley C.L., Brooks T.F., Hutcheson F.V., Doty M.J., Lopes L.V., Nickol C.L., Vicroy D.D., Pope D.S. Noise scaling and community noise metrics for the hybrid wingbody aircraft // AIAA Paper 2014-2626.
- 5. Liebeck R.H. Design of the Blended Wing Body Subsonic Transport // J. of Aircraft. V. 41. No 1. 2004.
- 6. Ostrikov N.N., Denisov S.L. Airframe Shielding of Noncompact Aviation Noise Sources: Theory and Experiment // AIAA Paper 2015-2691.
- 7. Tinetti A.F., Dunn M.H. Scattering of High Frequency Duct Noise by Full Scale Hybrud Wing Body Configurations // AIAA Paper 2009–3400. May 2009.
- 8. Papamoschou D. Prediction of Jet Noise Shielding // AIAA Paper 2010-653, Jan 2010.
- 9. Kopiev V., Belyaev I., Velichko S. Computation of Variable Noise Reduction System Efficiency for Supersonic Civil Aircraft at Takeoff // Appl. Sci. 2025. V. 15. No 3. P. 1475. https://doi.org/10.3390/app15031475
- 10. Karabasov S.A., Afsar M.Z., Hynes T.P., Dowling A.P., McMullan W.A., Pokora C.D., Page G.J., and McGuirk J.J. Jet Noise: Acoustic Analogy Informed by Large Eddy Simulation // AIAA J. 2010. V. 48. No 7. P. 1312–1325.
- 11. Suzuki T., Spalart Ph.R., Shur M.L., Strelets M.K., Travin A.K. Unsteady Simulation of a Fan/Outlet-Guide-Vane System: Tone-Noise Computation // AIAA J. 2018. V. 56. No 9. P. 3558–3569. https://doi.org/10.2514/1.J056646
- 12. Титарев В.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Батраков А.С. Численное моделирование влияния взаимного расположения винта и пилона на шум турбовинтового самолета // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 6. С. 737–751.
- 13. Хёнль Х., Мауэ А., Вестпфаль К. Теория дифракции. М.: Мир, 1964. 428 с.
- 14. Свешников А.Г., Могилевский И.Е. Избранные математические задачи теории дифракции. М.: Изд. МГУ, 2012. 239 с.
- 15. Зоммерфельд А. Оптика. М.: Иностранная литература, 1950. 490 с.
- 16. Lummer M. Maggi-Rubinowicz Diffraction Correction for Ray-Tracing Calculations of Engine Noise. AIAA papers 2008-3050. May 2008.
- 17. Keller J.B. Geometrical Theory of Diffraction // J. Optical Soc. Am. 1962. V. 52. No 2. P. 116–130.
- 18. Kouyoumjian R.G., Pathak P.H. A Uniform Geometrical Theory of Diffraction for an Edge in a Perfectly Conducting Surface // Proc. IEEE. 1974. V. 62. No 11. P. 1448–1461.
- 19. McDonald H.M. A Class of Diffraction Problems // Proc. London Mathematical Soc. 1915. V. 2. No 14. P. 410–427.
- 20. Лепендин Л.Ф. Акустика: Учеб. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1978. 448 с.
- 21. Maekawa Z. Noise Reduction by Screens // J. Applied Acoustics. 1968. P. 157–173.
- 22. Agarwal A., Dowling A., Shin Ho-Chul, Graham W., Sefi S. A Ray Tracing Approach to Calculate Acoustic Shielding by Silent Aircraft Airframe // AIAA Paper 2006–2618. May 2006.
- 23. Денисов С.Л., Остриков Н.Н., Гранич Г.Ю. Проблемы снижения шума авиационных силовых установок с помощью эффекта экранирования // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 3. С. 298–302.
- 24. Ostrikov N.N., Denisov S.L. Mean Flow Effect On Shielding Of Noncompact Aviation Noise Sources // 22nd AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 30 May — 1 June, 2016. AIAA Paper 2016-3014.
- 25. Wu T.W. Boundary Element Acoustics. Fundamentals and Computer Codes. WIT Press, 2000.
- 26. Ihlenburg F. Finite Element Analysis of Acoustic Scattering. Springer-Verlag, New York, Inc., 1998.
- 27. Marburg S., Nolte B. Computational Acoustics of Noise Propogation in Fluids — Finite and Boundary Element Methods. Springer, 2008. 580 p.
- 28. Копьев В.Ф., Чернышев С.А. Новая корреляционная модель каскада турбулентных пульсаций как источник шума в струях //Акуст. журн. 2012. Т. 58. № 4. С. 482–497.
- 29. Lyu B., Dowling A.P. On the mechanism and reduction of installed jet noise // AIAA Paper 2017-3523.
- 30. Papamoschou D. Wavepacket Modeling of the Jet Noise Source // AIAA Paper 2011-2835.
- 31. Денисов С.Л., Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Фараносов Г.Ф., Чернышев С.А. Использование корреляционной модели случайных квадрупольных источников для расчета эффективности экранирования шума турбулентной струи на основе геометрической теории дифракции // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 5. С. 540–555.
- 32. Бычков О.П., Фараносов Г.А. Экспериментальное исследование и теоретическое моделирование шума взаимодействия струи и крыла самолета // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 4. С. 437–453.
- 33. Berenger J.-P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves // J. Computational Physics. 1994. V. 114. P. 185–200.
- 34. Zhao L., Cangellaris A.C. A general approach for the development of unsplit–field time–domain implementations of perfectly matched layers for FDTD grid truncation // IEEE Microware and Guided Wave Letters. 1996. V. 6. No 5. P. 209–211, 1996.
- 35. Grote M.J., Sim I. Efficient PML for the wave equation // arXiv:1001.0319. 2010.
- 36. Geuzaine C., Remacle J.-F. Gmsh: A 3-D Finite Element Mesh Generator with Built-in Pre- and Post-Processing Facilities // Int. J. Numer. Methods Eng. 2009. V. 79. No 11. P. 1309–1331.
- 37. Ермаков М.К. Генерация тетраэдральных сеток для суперкомпьютерного моделирования обтекания аэрокосмических объектов // Выч. Мет. Программирование. 2020. Т. 21. Вып. 4. С. 341–349.
- 38. ParaView, https://docs.paraview.org/en/latest/UsersGuide/introduction.html, www.paraview.org
- 39. Stamnes J.J., Spjelkavik B. New Method for Computing Eigenfunctions (Mathies functions) for Scattering by Elliptical Cylinders // Pure Appl. Opt. 1995. V. 4. P. 251–262.
- 40. Stamnes J.J. Exact Two-dimensional Scattering by Perfectly Reflecting Elliptical Cylinders, Strips and Slits // Pure App. Opt. 1995. V. 4. P. 841–855.
- 41. Денисов С.Л., Корольков А.И. Исследование экранирования шума с помощью метода последовательностей максимальной длины в приложении к задачам авиационной акустики // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 4. С. 419–435.
- 42. Шанин А.В., Валяев В.Ю. Метод последовательностей максимальной длины в акустическом эксперименте // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 3. С. 420–425.
- 43. Шанин А.В., Валяев В.Ю. Дифракционный эксперимент на основе метода MLS а аэроакустике // Третья открытая всероссийская конференция по аэроакустике. Звенигород, 1–3 октября, 2013 г.
- 44. Валяев В.Ю., Шанин А.В. Экспериментальная оценка параметров пористого дорожного покрытия // Акуст. журн. 2012. Т. 58. № 6. С. 776–784.
