Оценка влияния турбулизаторов в шейке низкочастотного резонатора на его акустические характеристики


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследуются низкочастотные резонаторы с удлиненной шейкой и турбулизаторами разных масштабов, представляющими собой набор дополнительных граней, размещенных на внутренней поверхности шейки резонатора. Основная цель работы – оценить влияние данных конструкционных элементов на турбулизацию течения при падении на резонатор волны с высоким уровнем звукового давления и, тем самым, на рассеяние звуковой энергии резонатором. Исследования проводились в условиях нормального к лицевой поверхности резонатора падения волн. Качественная оценка выполнялась на основе численного моделирования физических процессов в нестационарной постановке в осесимметричном резонаторе. Количественная оценка выполнялась путём проведения натурных измерений резонаторов с турбулизаторами разных масштабов в интерферометре с нормальным падением волн. Результаты исследований показали, что для рассмотренных вариантов турбулизаторов увеличение их масштаба приводит к увеличению суммарной завихренности течений, а также увеличивает коэффициент звукопоглощения.

Об авторах

О. Ю. Кустов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kustovou@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1371-5331

кандидат технических наук, доцент кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

В. В. Пальчиковский

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: vvpal@bk.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

И. В. Храмцов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: igorhrs92@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

А. А. Кузнецов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: sasha5352@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5231-6598

старший преподаватель кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

Список литературы

  1. Ingard U. On the theory and design of acoustic resonators // The Journal of the Acoustical Society of America. 1953. V. 25, Iss. 6. P. 1037-1061. doi: 10.1121/1.1907235
  2. Sugimoto R., Astley J., Murray P. Low frequency liners for turbofan engines // Proceedings of 20th International Congress on Acoustics (August, 23-27, 2010, Sydney, Australia).
  3. Tang S.K., Ng C.H., Lam E.Y.L. Experimental investigation of the sound absorption performance of compartmented Helmholtz resonators // Applied Acoustics. 2012. V. 73, Iss. 9. P. 969-976. doi: 10.1016/j.apacoust.2012.03.016
  4. Al Jahdali R., Wu Y. Coupled resonators for sound trapping and absorption // Scientific Reports. 2018. V. 8. doi: 10.1038/s41598-018-32135-5
  5. Selamet A., Lee I. Helmholtz resonator with extended neck // Journal of the Acoustical Society of America. 2003 V. 113, Iss. 4. P. 1975-1985. doi: 10.1121/1.1558379
  6. Li D.K., Chang D.Q., Liu B.L. Enhancing the low frequency sound absorption of a perforated panel by parallel-arranged extended tubes // Applied Acoustics. 2016. V. 102. P. 126-132. doi: 10.1016/j.apacoust.2015.10.001
  7. Huang S., Fang X., Wang X., Assouar B., Cheng Q., Li Y. Acoustic perfect absorbers via Helmholtz resonators with embedded apertures // Journal of the Acoustical Society of America. 2019. V. 145, Iss. 1. P. 254-262. doi: 10.1121/1.5087128
  8. Yang C., Zhang P., Sack S., Abom M. Low frequency duct noise control using extended tube liners // AIAA Aviation 2020 Forum (June, 15-19, 2020, Virtual). 2020. doi: 10.2514/6.2020-2615
  9. Gautam A., Celik A., Azarpeyvand M. An investigation on neck extensions for single and multidegree of freedom acoustic Helmholtz resonators // AIAA Aviation 2021 Forum (August, 2-6, 2021, Virtual). 2021. doi: 10.2514/6.2021-2206
  10. Papadakis N.M., Stavroulakis G.E. Tunable Helmholtz resonators using multiple necks // Micromachines. 2023. V. 14, Iss. 10. doi: 10.3390/mi14101932
  11. ISO 10534-2; Acoustics – Determination of Sound Absorption Coefficient and Impedance in Impedances Tubes. Part 2: Transfer Function Method. ISO: Geneva, Switzerland, 1996.
  12. Кустов О.Ю., Храмцов И.В. Оценка точности определения акустических характеристик образцов резонансных ЗПК при их экспериментальных исследованиях // Материалы Пятой Всероссийской конференции молодых учёных и специалистов «Акустика среды обитания (АСО-2020)» (24 апреля 2020 г., Москва). Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020. С. 123-130.
  13. Khramtsov I.V., Kustov O.Y., Palchikovskiy V.V. Determination of acoustic characteristics of full-scale sample of single-layered honeycomb liner based on numerical simulation // Akustika. 2019. V. 32. P. 182-188. doi: 10.36336/akustika201932182
  14. Кустов О.Ю., Аликин Д.С., Попова Е.А., Юсупова Д. Р. Сравнение технологий аддитивного и промышленного производства тестовых образцов звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей // Дневник науки. 2022. № 3 (63).
  15. Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В. Интерферометр для высоких уровней акустического давления // Материалы XVI Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации - 2015» (17-18 ноября 2015 г., Пермь). Пермь: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2015. С. 157-160.
  16. Аношкин А.Н., Захаров А.Г., Городкова Н.А., Чурсин В.А. Расчётно-экспериментальные исследования резонансных многослойных звукопоглощающих конструкций // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2015. № 1. С. 5-20. doi: 10.15593/perm.mech/2015.1.01
  17. Кустов О.Ю. О влиянии геометрических погрешностей при создании 3D-образцов ЗПК на их акустические характеристики // Научно-технический вестник Поволжья. 2018. № 8. С. 21-23.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).