Features of background acoustic disturbances in high-speed wind tunnels

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on the hot-wire method for studying the fluctuations of compressible flows, the issues of determining the acoustic characteristics of the flow in the test sections of wind tunnels at transonic and supersonic speeds are considered. It is shown that at supersonic flows, in addition to the Mach waves described by Kovasznay, generated by stationary sources of disturbances on the walls of the test sections, and Mach waves generating the most intense fluctuations, distributed and moving in a supersonic turbulent boundary, described by Laufer, there may be Mach waves, the sources of which is a turbulent boundary layer. Using the hot-wire approach, it is possible to determine the characteristics of each type of these waves and their sources. It is also established that simple sound waves can be both produced by the turbulent boundary layer and those penetrating into the test section from sources located in the prechamber of the wind tunnel through the critical section of the Laval nozzle. In wind tunnels of high subsonic speeds, acoustic disturbances are produced from sound waves identified by intensity, direction and spectral composition using developed methods of thermal anemometry. The characteristics of acoustic disturbances (intensity, direction, location of sources) determined using the hot-wire allow them to be purposefully preserved or reduced, or their influence on phenomena under investigation can be taken into account. The article was prepared based on the materials of the report at the 10th Russian conference “Computational experiment in aeroacoustics and aerodynamics”, September 16–21, 2024, Svetlogorsk, Kaliningrad region, http://ceaa.imamod.ru/.

About the authors

V. A. Lebiga

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Email: lebiga@itam.nsc.ru
Institutskaya str. 4/1, Novosibirsk, 630090 Russia

D. S. Mironov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Email: lebiga@itam.nsc.ru
Institutskaya str. 4/1, Novosibirsk, 630090 Russia

A. Yu. Pak

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS

Author for correspondence.
Email: lebiga@itam.nsc.ru
Institutskaya str. 4/1, Novosibirsk, 630090 Russia

References

  1. Morkovin M. Fluctuations and hot-wire anemometry in compressible flows. AGARDograph, № 24, 1956.
  2. Kovasznay L.S.G. The Hot-Wire Anemometer in Supersonic Flow // J.A.S. 1950. V. 17. № 9. P. 565–572.
  3. Kovasznay L.S.G. Turbulence in Supersonic Flow // J.A.S. 1953. V. 20. № 10. P. 657–682.
  4. Лебига В.А. Термоанемометрия сжимаемых потоков. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997. 81 с.
  5. Laufer J. Aerodynamic Noise in Supersonic Wind Tunnels // J.A.S. 1961. V. 28. № 9. P. 685–692.
  6. Лебига В.А. Термоанемометр в сжимаемом дозвуковом потоке // Изв. АН СССР. Сер. Механика жидкости и газа. 1991. № 6. C. 160–166.
  7. Зиновьев В.Н., Лебига В.А. Измерение пульсаций термоанемометром при больших дозвуковых скоростях // Журн. прикладной механики и технической физики. 1988. № 3. С. 80–84.
  8. Лебига В.А., Зиновьев В.Н., Пак А.Ю. Применение термоанемометра для измерения характеристик акустических волн, распространяющихся в сжимаемых потоках // Теплофизика и аэромеханика. 2002. № 3. С. 339–349.
  9. Копьев В.Ф., Чернышев С.А. Анализ вторичного звукового излучения в акустической аналогии с оператором распространения, содержащим вихревые моды // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 6. С. 647–669.
  10. Юдин М.А., Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А., Демьянов М.А., Бычков О.П. Об эволюции системы ударных волн, создаваемых лопатками вентилятора двигателя // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 3. С. 47–57.
  11. Башкатов В.В., Остриков Н.Н. Исследование влияния нелинейного режима работы сотовых ЗПК при высоких уровнях звукового давления на распространение звуковых волн в цилиндрическом канале с потоком // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 1. С. 11–20.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».