Open AccessPredicting broadband open rotor noise using analytical simulation
Author(s) -
И.П. Бойчук,
A. V. Grinek,
А.И. Бойчук
Publication year - 2020
Publication title -
morskie intellektualʹnye tehnologii
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 2588-0233
pISSN - 2073-7173
DOI - 10.37220/mit.2020.50.4.102
Subject(s) - rotor (electric) , matlab , noise (video) , aerodynamics , turbulence , broadband , homogeneous isotropic turbulence , computer science , acoustics , wavenumber , physics , engineering , mechanics , electrical engineering , optics , telecommunications , direct numerical simulation , artificial intelligence , reynolds number , image (mathematics) , operating system
В работе представлено исследование аналитического метода расчета широкополосного шума взаимодействия турбулентного следа, сходящего с лопастей переднего винта, с лопатками заднего. Метод основывается на методе Амита. Нестационарная нагрузка на задний ротор моделируется с помощью теории тонкого профиля. Для вычисления аэродинамических сил используется теория полос. Турбулентный след задается моделью однородной изотропной турбулентности. Такая модель позволяет исследовать влияние количества лопаток, расстояния между винтами и скорости вращения винтов на образование широкополосного шума. В работе предложены алгоритмы расчета уровней звукового давления и звуковой мощности широкополосного шума, а также разработан программный комплекс, использующий среду и язык программирования MATLAB. Показано, что корректировка способа вычисления дискретных турбулентных волновых чисел приводит к уточнению предсказания шума в области 400-700 Гц. Увеличение пределов суммирования при вычислении бесконечных сумм сказывается на точности предсказания шума незначительно. The paper presents a study of the analytical method of broadband rotor-wake/rotor interaction (BRWI) in contrarotating open rotors calculation. The presented method is based on the Amit method. Non-stationary load on the rear rotor is modeled using thin profile theory. The theory of stripes is used to calculate aerodynamic forces. The turbulent wake is given by the homogeneous isotropic turbulence model. This model allows one to study the influence of the blades number, the distance between the rotors and the rotors rotation speed on the broadband noise formation. Algorithms for calculating the sound pressure levels and sound power of broadband noise are proposed. A software package was developed using the MATLAB environment and programming language. It is shown that the discrete turbulent wavenumbers correction for calculating improves the predictions of noise in the 400-700 Hz region. Increasing the summation limits when computing infinite sums has little effect on noise prediction accuracy.