Петербургские ученые разработали алгоритм для снижения шума авиационных двигателей

4 мая 2022

Им удалось создать математическую модель, вычислительные алгоритмы и программное обеспечение, не имеющие отечественных аналогов, а по ряду показателей превышающие зарубежные аналоги.

Как отметил вице-губернатор Владимир Княгинин, это еще одна перспективная разработка специалистов Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», созданного на базе СПбПУ Петра Великого в рамках национального проекта «Наука».

Ее применение позволит обеспечить высокую точность расчета аэродинамических и аэроакустических характеристик и существенно сократить время проектирования «тихих» двигателей нового поколения.

Таким образом, будет решена одна из важных проблем современной гражданской авиации, над которой работают все ведущие авиа- и двигателестроительные компании. 

Данный проект реализуется на базе входящей в состав НЦМУ лаборатории "Вычислительная гидроаэроакустика и турбулентность" и, по мнению ее заведующего Михаила Стрельца, является одним из успешных примеров отечественных разработок, направленных на математическое моделирование аэродинамики и акустики пассажирских самолетов. Одна из ключевых составляющих такого результата – высокий профессионализм ведущих сотрудников лаборатории и накопленный ими фундаментальный задел. 

Благодаря использованию наиболее эффективных подходов к описанию турбулентности (RANS-LES-подходов), разработанная модель обеспечивает точность расчета на сетках с размерностью порядка 500 млн узлов, в то время как при использовании классического LES подхода для достижения такой точности необходимы сетки с числом узлов порядка 10 миллиардов.

В частности, погрешность предсказания уровней тонального и широкополосного шума в адресуемом диапазоне частот при использовании этой модели составляет не более 3 – 5 дБ, то есть близка к погрешностям измерений. Этот показатель превосходит точность аналогичных моделей, что доказано путем сопоставления результатов расчетов с экспериментальными данными NASA.

Поделиться