Evaluation of the Impedance Variability Effect of Acoustic Liner on Aircraft Engine Fan Noise in Calculation of Far Field Sound Modes Propagation

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The influence of the impedance variability of the acoustic liner of an air intake on aircraft engine fan noise in the far field has been studied. The calculations were carried out in an axisymmetric statement for single modes based on the finite element solution to the Blokhintsev equation for the acoustic potential. The acoustic liner impedance was determined from a well-developed semiempirical model that takes into account the influence of a high sound pressure level (SPL) and grazing flow. A procedure has been developed for calculating the propagation of single sound modes through the air intake of an aircraft engine with a variable liner impedance depending on the flow velocity and SPL at a local point. The calculation procedure has been validated. Calculations were made for single mode propagation into the forward hemisphere for an air intake on the wall of which the following conditions were set: rigid wall, constant impedance (the impedance does not change along the liner) and variable impedance (the impedance changes along the liner depending on the changes in the velocity of the grazing flow and SPL). According to the calculation results, it was found that constant and variable impedances yield different SPL values in the far field; as well, taking into account the impedance variability changes not only the SPL values in the far field, but also the direction of the maximum mode radiation.

Sobre autores

V. Palchikovskiy

Perm National Research Polytechnic University, 614990, Perm, Russia

Email: vvpal@pstu.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп. 29

A. Kuznetsov

Perm National Research Polytechnic University, 614990, Perm, Russia

Email: vvpal@pstu.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп. 29

V. Pavlogradskiy

Perm National Research Polytechnic University, 614990, Perm, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: vvpal@pstu.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп. 29

Bibliografia

  1. Reboul G., Polacsek C., Desquesnes G. Towards numerical simulation of fan broadband noise propagation and radiation from aero-engines // AIAA Paper 2009–3337.
  2. Martin Doherty, Howoong Namgoong. Impact of turbofan intake distortion on fan noise propagation and generation // AIAA Paper 2016–2018.
  3. Winkler J., Reimann C.A., Gumke Ch.D., Ali A.A., Reba R.A. Inlet and aft tonal noise predictions of a full-scale turbofan engine with bifurcation and inlet distortion // AIAA Paper 2017–3034.
  4. Шуваев Н.В., Синер А.А., Большагин Н.Н., Колегов Р.Н. Численное моделирование отражения акустической волны от вращающегося лопаточного венца // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника, 2018. № 52. С. 5–15.
  5. Shi Zheng, Mei Zhuang, Frank Thiele. Noise prediction and optimization system for turbofan engine inlet duct design // AIAA Paper 2004–3031.
  6. Astley R.J., Sugimoto R., Mustafi P. Computational aero-acoustics for fan duct propagation and radiation. Current status and application to turbofan liner optimization // J. Sound and Vibration, 2011. V. 330. P. 3832–3845.
  7. Xiong L., Sugimoto R., Quaranta E. Effects of turbofan engine intake droop and length on fan tone noise // AIAA Paper 2019–2581.
  8. Sugimoto R., Murray P., McAlpine A., Astley R.J. Prediction of in-duct and near-field noise for a fan rig intake // AIAA Paper 2013–2022.
  9. Justin H. Lan, Yueping Guo, Cyrille Breard. Validation of acoustic propagation code with JT15D static and flight test data // AIAA Paper 2004–2986.
  10. Venditti D.A., Ait-Ali-Yahia D., Robichaud M., Girard G. Spectral-element/Kirchhoff method for fan-tone directivity calculations // AIAA Paper 2005–2926.
  11. Соболев А.Ф. Полуэмпирическая теория однослойных сотовых звукопоглощающих конструкций с лицевой перфорированной панелью // Акуст. журн. 2007. Т. 53. № 6. С. 861–872.
  12. Jia Yu, Marta Ruiz, Hwa Wan Kwan. Validation of Goodrich perforate liner impedance model using NASA Langley test data // AIAA Paper 2008–2930.
  13. Spillere A., Reis D., Cordioli J.A. A systematic review of semi-empirical acoustic liner models under grazing flow and high SPL // Proc. the 22-nd Int. Congress on Acoustics, Buenos Aires, 5–9 September 2016.
  14. Rienstra S.W., Singh D.K. Nonlinear asymptotic impedance model for a Helmholtz resonator of finite depth // AIAA J. 2018. V. 56. № 5. P. 1792–1802.
  15. Herv´e Denayer, Wim De Roeck, Wim Desmet, Thomas Toulorge. Acoustic characterization of a Helmholtz resonator under grazing flow conditions using a hybridmethodology // AIAA Paper. 2013–2076.
  16. Na W., Boij S., Efraimsson G. Simulations of acoustic wave propagation in an impedance tube using a frequency-domain linearized Navier-Stokes methodology // AIAA Paper 2014–2960.
  17. Jensen M.H., Shaposhnikov K., Svensson E. Using the linearized Navier–Stokes equations to model acoustic liners // AIAA Paper 2018–3783.
  18. Khramtsov I.V., Kustov O.Yu., Palchikovskiy V.V., Bulbovich R.V. Comparison of acoustic characteristics of resonant liner samples at normal incidence of waves based on semiempirical model, natural experiment and numerical simulation // AIP Conf. Proc. 2021. V. 2351. No. 030036.
  19. Jones M.G., Watson W.R., Parrott T.L. Benchmark data for evaluation of aeroacoustic propagation codes with grazing flow // AIAA Paper 2005–2853.
  20. Tatsuya Ishii, Kenichiro Nagai, Hideshi Oinuma, Shunji Enomoto. Experimental study of acoustic liner panels shared in IFAR program // AIAA Paper 2019–2602.
  21. Остриков Н.Н., Яковец М.А., Ипатов М.С. Экспериментальное подтверждение аналитической модели распространения звука в прямоугольном канале при наличии скачков импеданса и разработка на ее основе метода извлечения импеданса // Акуст. журн. 2020. Т. 66. С. 128–147.
  22. Башкатов В.В., Остриков Н.Н., Яковец М.А. Исследование влияния неоднородности скорости потока вблизи среза канала воздухозаборника на коэффициенты отражения звуковых мод // Материалы VII-ой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов “Акустика среды обитания”, Россия, Москва, 26–27 мая 2022. С. 21–34.
  23. Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Ипатов М.С., Кругляева А.Е., Сидоров С.Ю. Излучение звука из открытого конца канала, моделирующего воздухозаборник авиадвигателя в статических условиях и в потоке // Акуст. журн. 2019. Т. 65. С. 59–73.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (152KB)
Metadados
3.

Baixar (169KB)
Metadados
4.

Baixar (195KB)
Metadados
5.

Baixar (100KB)
Metadados
6.

Baixar (2KB)
Metadados
7.

Baixar (2KB)
Metadados
8.

Baixar (2KB)
Metadados
9.

Baixar (453KB)
Metadados
10.

Baixar (2KB)
Metadados
11.

Baixar (2KB)
Metadados
12.

Baixar (2KB)
Metadados
13.

Baixar (512KB)
Metadados
14.

Baixar (2KB)
Metadados
15.

Baixar (2KB)
Metadados
16.

Baixar (2KB)
Metadados
17.

Baixar (489KB)
Metadados
18.

Baixar (2KB)
Metadados
19.

Baixar (2KB)
Metadados
20.

Baixar (3KB)
Metadados
21.

Baixar (2KB)
Metadados
22.

Baixar (111KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © В.В. Пальчиковский, А.А. Кузнецов, В.В. Павлоградский, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».