Об одной модели аэроакустики вязкого сжимаемого газа. Часть II. Шум близкого взаимодействия вихря и лопасти вертолета

Abstract

Применена модель, описывающая аэродинамическую генерацию и распространение звука в невязкой сжимаемой среде для случая генерации шума в результате взаимодействия лопасти и компактных вихрей Тэйлора. Получены количественные характеристики ближнего и дальнего звуковых полей. Наиболее сильное взаимодействие лопасти и вихрей отмечено при ř=1, что соответствует максимальной неравномерности распределения скорости в вихре Тэйлора. При сравнительно малых числах Маха (M=0.2) на конце лопасти замечено существенное снижение уровня генерируемого шума. С увеличением расстояния между вихрями и лопастью распределение уровня звукового давления становится более плавным. Это может служить подтверждением экспериментальных данных о возможности управления генерируемым шумом в окрестности конца лопасти. При M=0.4 резких изменений уровня шума на конце лопасти не наблюдается.

Застосовано модель, що описує аеродинамічну генерацію й поширення звуку в нев'язкому стисливому середовищі для випадку генерації шуму в результаті взаємодії лопаті й компактних вихорів Тейлора. Отримано кількісні характеристики ближнього і дальнього звукових полів. Найсильніша взаємодія лопаті й вихорів спостерігається при ř =1, що відповідає максимальній нерівномірності розподілу швидкості у вихорі Тейлора. При порівняно малих числах Маха (M=0.2) на кінці лопаті спостерігалось істоне зниження рівня генерованого шуму. Зі збільшенням відстані між вихорами й лопаттю розподіл рівня звукового тиску стає більш плавним. Це може служити підтвердженням експерементальних даних про можливість керування генерованим шумом в околі кінця лопаті. При M=0.4 різких змін рівня шуму на кінці лопаті не спостерігається.

A model of sound generation and propagation in an inviscid medium is used for the case of noise generation as a result of blade interaction with the Taylor's compact vortex. The quantitative estimates of acoustic characteristics for the near and far sound fields are obtained. The strongest blade-vortex interaction is marked at ř = 1 that corresponds to maximal nonuniformity of the velocity distribution in the Taylor's vortex. For comparatively small Mach's number (M=0.2), the essential decrease of generated noise level is observed at the blade tip. With the increasing distance between the blade and the vortex, the noise level distribution becomes smoother. This may serve the confirmation of experimental data on the possibility to control the generated noise in the vicinity of the blade tip. There are no sharp noise level changes observed at M=0.4.