Конференции

 
 

Как правильно расчитать осевой компрессор для двигателя самолёта?

Тема: Как правильно расчитать осевой компрессор для двигателя самолёта?

06.07.2007 Леонид пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Помпаж для осевых компрессоров действительно станет мало значимым фактором (его вообще не будет), когда станет, понята физика процесса сжатия газа в их ступенях (будут правильно проектировать эти ступени, т.е. без помпажа). Тогда какой много значимый фактор в ущерб основным (по Мизину) останется? Его ля-ля?
Каких именно знаний для расчёта осевых компрессоров у меня не достаточно, а у известных (по Мизину) специалистов хватает только для создания помпажных ступеней? Его ля-ля?
Механика, математика, составление дифференциальных уравнений – это здорово! Но это всё бесполезные мельницы, если не знать физики рассматриваемых процессов. Об этом говорит и сегодняшнее состояние дел по осевым компрессорам. Да, с 40 годов прошлого века “что-то” большими жертвами нащупали и пытаемся использовать, но пока это “что-то” умники (по Мизину) не могут привязать к математике и механике. Его ля-ля.
Да, я высказал своё мнение, что струйная теория для осевых компрессоров не подходит и считаю, что достаточно обосновал это мнение на форуме. Умники (по Мизину) стесняются вступить в дискуссию, видимо, из-за тех пузырей в головах о которых я также говорил на форуме. Один из таких умников мне заявил (доктор технических наук на кафедре двигателей самолётов академии им Н.Е. Жуковского), что живёт более 70 лет и никаких обратных течений газа в ступенях осевых компрессоров не видел. И, что их не должно быть. Я ему ответил, что это его проблемы, если он их не видел, а я нашёл многочисленные подтверждения существования обратных течений через межлопаточные каналы ступеней. По Мизину их тоже нет, иначе с помощью механики и дифференциальных уравнений ввели бы туда. Только думаю, опять ничего хорошего не получится без согласования работы всех ступеней в проточной части осевого компрессора и уточнения понятия ступень, о которой также высказался на форуме. (Это тоже надо учитывать при составлении дифференциальных уравнений).
Я бы тоже мог посоветовать Мизину поучить его мать щи варить или почитать 6-ой том сказок о “Курочке Рябе”, но не буду. Пусть считает себя самым умным на форуме.

06.07.2007 Дмитрий Боев пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Ну, "опять за рыбу гроши пану"! Вместо постановки задачи, извините - набор чуши, причем с явным закосом на оскорбление. И чего вы так прицепились к помпажу? Это вообще не свойство ступени, а результат изменения режима.
Согласование работы ступеней это условность, такая же, как и существование условных струек тока, позволяющая рассчитать одновременную работу находящихстя в различных условиях элементов двигателя при изменении внешних условий.
Есть специалисты по надуванию грелок вплоть до хлопка, ну а у большинства нетренированных это приводит к самым непредвиденным результатам. Затыкать надо лишние дыры, чтобы не садило. Или не напрягаться сверх сил.
А строки из песен, уснащающие речь, очень ее украшают? Или вся она становится лепетом на уровень того ляляляляля? Зачем так? Ну не дети же и не к маразму стремимся, наверное!
Кстати, сказка о курочке рябе - прекрасный учебник по влиянию малоцикловой усталости в сложных технических объектах.
Утро доброе, коллеги.

06.07.2007 Олег Летберг пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Ну вот, Леонид, Ваша мечта о хоть какой-нибудь активной дискуссии наконец-то сбылась.
Однако, особой раости, похоже, она Вам не принесла. Хотя, помнится, было Ваше согласие даже на обругивание и критику. Тут я могу предполжить, что ожидали Вы критику Вашей позиции, а не личности. О позиции высказываний было много и все довольно дружно указали на ее слабость. Теории, как таковой, высказано не было (скорее отрицание теорий существующих). Таким образом, полемику вызвало именно отрицание, а не предложение. Ну, тут уже, сами понимаете, образовался "фарш из разных сортов мяса", поскольку такого предмета, как ведение дискуссий, в программе ни средней школы, ни ВУЗов не было. Приходится все эти моменты осваивать по ходу дела (и при наличии желания).
Если приглядеться, эта тема стремительно сближается с темой И5П. В том плане, что современный летательный аппарат - очень сложный комплекс датчиков и взаимодействующих между собой экспертных устройств по разным системам самолета, вырабатывающих комплексное решение по обеспечению процессов, позволяющих самолету использовать законы аэродинамики для полета, а двигателю законы сжатия газа для стабильной работы в диапазоне требуемых режимов.
Устройства, не позволяющие пилоту нарушать определенные режимы работы двигателя, используются давно (динамика дачи газа рукояткой РУДа не соответствует реальной динамике подачи топлива в двигатель). Впоследствии принцип ограничения стали применять и для выполнения эволюций самолета, лишив пилота прямой связи с аэродинамическими поверхностями управления самолетом.
Несомненно, такой подход к системе "человек-машина" требует глубокого изучения процессов, обеспечивающих выживаемость этой системы.
Остается в любом случае приветствовать стремление эти процессы понять, описать их в форме, позволяющей осознанное и прогнозируемое применение. И учесть в рамках системы внедрения в условиях другой (инженерной, экономической) системы.
Может, другой раз, лишняя капля адреналина при обсуждении и помогает в активизации мыслительных процессов, но увлекаться им не стоит, иначе "мозговой движок" захлебнется в эмоциях, "запомпажирует" в бесконечных ля-ля, и никакого прогресса нам уже не видать!

06.07.2007 Сергей Мизин пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

*******************************************************
По Мизину их тоже нет, иначе с помощью механики и дифференциальных уравнений ввели бы туда. Т
********************************************************
"По мне" они как раз есть, но только не всегда, а тогда когда нарушается режим устойчивости решения диффура прокачивающей системы - пишите Лёня, уравнение, пишите и исследуйте его на устойчивость по Ляпунову, вот когда устойчивость нарушается, тогда среди прочих первых явлений - особая точка решения диффура - ПОЯВЛЯЮТСЯ СИЛЬНЫЕ обратные токи - точно как с неустойчивостью паровой машины с регулятором Уатта.
И никакая "микрофизика" процесса прокачки - "поструйное рассмотрение" вам ничего не даст - будете стоять на том самом месте, куда уперлись лбом в стену, потому что вы НЕ ХОТИТЕ ПОНЯТЬ , что причина "обратно-струйности" как и помпажа, и вообще не та, на которую вы думаете, она - эта причина - МАКРО - причина , та же самая, что у паровой машины с регулятором Уатта, из--за нарушения условий равновесно-стационарной прокачки через рассмаитриваемую конкретную систему и ни в чём другом. Хорошее качественное и предельно простое - ПРОЩЕ НЕКУДА- объяснение Дмитрий Боев вам привёл, так вы и его не заметили - потому что не захотели заметить - надуваете вы губами воздушный шарик - это буквально. Так вот, при каких условиях - пойдёт воздух - ОБРАТНО - через ваши губы, ИЗ ШАРИКА ? Вот и с насосами то же самое - вот вам прямое "физическое" пояснение "обратноструйности", которого вы так хотите и при этом не замечаете! И нечего за какими-то отдельными струями гоняться! Ничего вы там не словите. Впрочем - можете продолжать гоняться за отдельными струями, в том числе и обратными, хоть до посинения, но уже без меня!

06.07.2007 Дмитрий Жигалов пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

До меня похоже дошло, когда Сергей употребил слово "макропричина". Поправьте, если ошибаюсь: помпаж возникает из-за внешних (по отношению к двигателю) причин - боковой ветер, изменение угла атаки и так далее. Соответственно и решать их надо на макроуровне, а не на уровне двигателя. И тут как раз очень интересна

"интегральная схема работы двигателя, его систем управления, руководства соплом и органами управления самолета. Иначе - взаимозависимое регулирование".

06.07.2007 Сергей Мизин пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Нет, макропричина здесь в другом смысле - в смысле необходимых для расчёта и контроля режима двигателя-нагнетателя параметров: Леонид всё надеется рассмотреть процесс "просеивания-прокачки" газа через систему на атомно-молекулярном и соотвествующем ему "микро-струйном" уровне и жалуется, что никто этого не делает, никто так не делает и никаких результатов не видно и их негде взять. Я же говорю, что, опираясь (без преувеличений) на многовековой человеческий опыт, надо решать такие задачи именно из макропараметров - для потока газа(жидкости) такими параметрами являются - давление - образуется не отдельной частицей, а всем объёмом газа, платность - аналогично, прокачиваемый объём в единицу времени - аналогично. Микро же параметрами же здесь являются - масса/размер отдельной частицы газа, её скорость в векторном смысле- интересный вопрос какая и наверное, количество таких частиц. На этот пути бесполезно что-либо ловить, ничего не поймёшь, ничего не рассчитаешь. Пусть Лёня начнёт с самого простого - выпишет то самое формульное условие обратного тока газа через надуваемый губами шарик! Вот когда выпишет - тогда и начнёт понимать - что к чему! :):)

07.07.2007 Дмитрий Боев пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

А что касается упоминания о работах Беккера по молекулярным насосам (в той части разговора, которая еще была похожа на рациональную), это то, что в наших разработках именуется "волновыми компрессорами". У них и обороты выше и зазоры больше - там газ/жидкость перекачивается за счет волновых процессов в самом газе (родственных более знакомым ударным волнам), которыми практически и формируется лопатка насоса. То, что можно было дать из соображений режима, я публиковал в свое время в http://engine.aviaport.ru/issues/17/page10.html. Там еще кое-то на эти темы есть. Тема не слишком широко известная в силу ряда причин ;).
Однако, работы продолжаются.
Gutten morgen, camerades!

07.07.2007 Леонид пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Возможно 15.11.2006 (на стр.1) я не достаточно ясно указал основной, широко известный факт для всех специалистов по осевым компрессорам - помпажные явления заставляют ограничивать работу всех ступеней проточной части только на узких участках их расходных характеристик. Отсюда все возможные неприятности и малые величины сжатия газа каждой ступенью и неоправданно длинная проточная часть и, т.д., и т.п.
На стр. 1 предлагал Баеву (от 06.02.2007) и Летбергу на стр. 6. (от 11.04.2007) посмотреть статью “К расчёту лопаточных машин. Насосы или компрессоры?”. Летберг её посмотрел. Её позже поместил на форуме см. стр. 6. (от 11.04.2007). Баев и другие поленились её посмотреть и поэтому занялись раздуванием грелок. Это показало, что они даже не представляют себе того, о чём спорят, например, какие радиальные зазоры у ступеней, куда и как вытекает газ.
Широко известны различные формы расходных характеристик ступеней лопаточных машин. Одни являются непрерывной и однозначной функцией увеличения концентрации газа и эти ступени не имеют помпажных явлений, например, линейная расходная характеристика у ступеней ТМН. Другие ступени имеют не однозначные функции расходных характеристик, поэтому ступени могут произвольно прыгать с одной рабочей точки на другую вызывая помпажные явления.
В статье отмечается наличие прямых и обратных потоков на всех расходных характеристиках ступеней лопаточных машин в вязкостном режиме и в доказательство даются ссылки на их форму [6,7].
Если принять существование прямых и обратных потоков при сжатии вязкостного газа лопаточными машинами, то ни о какой стройной, струйной теории работы этих машин не может быть речи. Тогда, что делать тем, кто об этом читает лекции, защитили кандидатские и докторские диссертации, заняли высокие посты? Выход один – не рассматривать это и гнать в шею!
Поэтому в академии Н.Е. Жуковского от меня требовали представить им такой двигатель и лишь после его испытания будут со мной разговаривать. В ЦИАМ требовали компрессор, в МВТУ кафедре Э-3 утверждали, что осевой компрессор в вакууме не работает, т. к. нет подъёмной силы у его лопаток и не может быть одновременно прямых и обратных потоков при сжатии вязкостного газа и т. д.
Анализировать работу лопаточных машин без крутки лопаток вдоль их радиуса не имея их экспериментальных расходных характеристик сложно, самому провести эксперименты - не имею возможности.
Однако, начали делать рабочие колёса с минимальной круткой лопаток, например на “Салюте”. Они его недавно показали на выставке, но всю информацию о нём закрыли.

07.07.2007 Дмитрий Боев пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Гражданин Лианид в продолжение всего нашего разговора, похоже читал только себя (что, кажется, и было целью) а перед остальными старательно изображал Иванушку-дурачка. В чем и преуспел. Впрочем, об этом я уже имел честь собравшихся оповестить. Зачем так было ёрничать: чтобы неудачный пассаж выдать при случае за шутку? Нэ любимая Вами струйная теория не более чем допуск, в наиболее вероятной степени описывающая основные процессы, протекающие в потоке. Многого не описывающая и не во всех случаях применимая. Как и всякая абстракция (т. е. наше описание каких-то сторон реально идущих процессов). И она, конечно же, в своих границах работает.
Интересно, какую "подъемную силу" искали в компрессоре при разговоре с Вами на кафедре Михальцева?
Рассматривать же крутку лопаток без учета того, что машина осевая, а следовательно, на разном расстоянии от оси течение разное по осевым и радиальным скоростям и перо приходится закручивать, невозможно. Это не прихоть конструктора и не недомыслие. Не надо претендовать на абсолютное знание, особенно в том случае, когда оно целиком рождено в результате Ваших же спекулятивных (т.е. чисто умозрительных) рассуждений. Какими бы стройными они Вам не казались. "Где их подтверждения" - спрашивали Вас во всех упормянутых учреждениях. Не ходите по другим, не отрывайте людей от дел, пока нет ответа - спросят все то же самое.
А я знаю одного человека, который дошел до промышленного отдела ЦК КПСС и соответствующих органов Совета Министров с целью "гнать в шею" как вы говорили тех, кто его "гнал в шею". Вы не знакомы с ним?
Нетути больше таких отделов, уважаемый Лианит! Нету. И писем в КГБ о профессорах-вредителях писать тоже не выйдет. Приходится самому отвечать за то, что делаете.

07.07.2007 Сергей Мизин пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Да --а-а-а-а-а-а.................................................
Здесь, Дмитрий, я на этом пункте всякую дисуссию прекращая - мне с этим господином всё понятно - что спорить с самих "историком" Фоменкой, что доказывать что-то автору очередного теплового "вечного двигателя", что и этот господин-товарищ - вот он наконец проболтался, что ему в ЦАГИ и ответили, как и авторам "вечных двигателей" отвечают - "построй - предъяви- покажи" ! А как иначе.
Ну и на этом - привет! Больше читать этот бред не буду, очень сочувствую сотрудникам ЦАГИ!
Лёнь - так как там с шариком-то? :):)

07.07.2007 Леонид пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Дмутрий Буйков, я не перепутал первую букву? Вы хоть помните кто такой Н.Е. Жуковский и, что за дурацкую подъёмную силу он придумал, которой пытаются пользоваться при расчёте осевых компрессоров? Сходите лучше в аптеку, она за углом.
Сергей,лучше рассказывайте сказки о дифурах подруге на ночь, вас это стимулирует, а другие пусть найдут истину. И не мешайте им!

07.07.2007 Олег Летберг пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Основательный обратный ток в теме явно привел к помпажу информационного потока (по крайней мере у Сергея "джижок", похоже, заглох, а у Дмитрия состояние предпомпажное).
На этом тяга к обмену мнениями явно иссякла.
Видимо та информационная поддержка, на которую расчитывал Леонид, не состоялась.
Сказка вся, сказка вся, сказка кОнчилася?

12.07.2007 Леонид пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Источник: газета «Независимая газета»
Корреспондент: Андрей Ваганов
Опубликовано: 11.07.2007, 19:06

Охота на звуковые фантомы
Шум вихревого кольца напоминает свист пролетающей мимо пули

Медицинский факультет университета Британской Колумбии еще в 1990 году выдал некоему канадцу Марку Хаббарду справку, что громкость его храпа достигает 90 децибел (мировой рекорд, между прочим!). Это соответствует реву гоночного автомобиля. Но, оказывается, сегодня существует специальная наука, которая занимается изучением возникновения шума в потоках куда более интенсивных, чем поток воздуха из чемпионских легких Хаббарда. Например, в реактивных струях современных авиалайнеров. Об этой интереснейшей области исследований в беседе с корреспондентом "НГ" рассказывает один из ведущих отечественных специалистов по аэроакустике, доктор физико-математических наук, профессор, заместитель по науке начальника Акустического отделения ЦАГИ, руководитель сектора теоретических проблем аэроакустики Виктор Копьев.

- Виктор Феликсович, когда я учился в институте, у нашего преподавателя по тепломассообмену была любимая присказка: "Если кто-нибудь скажет вам, что он знает, как течет вода в трубе, - не верьте ему!" Этим он хотел подчеркнуть, что описание движения воды в трубе - это больше эмпирика, чем аналитические зависимости. Особенно если это касается проблем турбулентного, с завихрениями и перемешиванием течения. Что-нибудь изменилось в последние годы в теории турбулентности?

- Ситуация продолжает оставаться болезненной, загадочной даже. Раз в четыре года проводится международный конгресс по теоретической и прикладной механике (ICTAM). В 2000 году такой конгресс, юбилейный, знаковый кстати, проводился в Чикаго. И лейтмотивом его работы стала следующая фраза: единственная физическая проблема, которая была поставлена в XIX веке и не была решена в XX, - проблема турбулентности. Очень много выдающихся ученых занимались этой проблемой: Гейзенберг, Рэлей, Ландау, Колмогоров и многие другие. Тем не менее проблема остается нерешенной.

Область, которой я занимаюсь, - аэроакустика, наука, лежащая на стыке акустики и аэродинамики, направленная на исследование генерации шума аэродинамическими потоками, и прежде всего турбулентности. Основные модельные задачи здесь не решены даже близко, а часто и не поставлены. А ведь фундамент аэроакустики - турбулентность. Причем не просто турбулентность, а основные причины ее развития, динамика отдельных образований.

- Вы сказали, что основополагающие, причинные вещи до сих пор не поняты как механизмы. А какие это проблемы?

- Сколько существует видов течений, столько существует и теорий турбулентности. Еще в прошлом веке в конце 60-х годов была организована так называемая Стэнфордская группа по турбулентности пограничных слоев. Были выделены базовые течения: обтекание уступа, течение в трубах и так далее. По этим модельным течениям проделаны уникальные по точности эксперименты. В дальнейшем разные команды пытались численно описать полученные результаты, используя свои модели турбулентности. Были установлены критерии работоспособности различных моделей в той или иной задаче. Эти результаты являются исключительно востребованными в инженерных расчетах и составляют основную базу коммерческих расчетных пакетов в аэродинамике. Так вот главный вопрос: какую именно модель выбрать для описания нового течения?

- То есть были получены эмпирические зависимости?

- Не совсем эмпирические, потому что в них заложены определенные физические концепции - передачи энергии из одних масштабов в другие, например. Но так или иначе эта часть связана с представлениями о турбулентности как о некоей "каше". Тем не менее если мы имеем дело не просто с пассивной субстанцией - "кашей", а с ревущей струей реактивного двигателя, то она пронизана крупными вихревыми образованиями. Это так называемые крупномасштабные когерентные структуры. Получается, что само турбулентное движение есть в большой степени движение крупных вихрей.При этом в каждой точке потока пульсации случайные (отсюда, собственно, и возникает представление о турбулентности как о равномерно перемешанной "каше"). Тем самым выпадают динамические характеристики важнейших структурных элементов турбулентности - крупномасштабных вихрей. Если они существенны, то как тогда быть?

Но, может быть, правильнее выделить отдельные образования, рассмотреть их динамику, их статистику. Например, если говорить о динамических структурах в струях, то образ, который здесь возникает, - это вихревые кольца, которые могут быть рассмотрены как самостоятельные физические объекты. Бытовой, если можно так сказать, пример: вихревое кольцо могут создать курильщики; из выхлопных труб автомобилей тоже вылетают вихревые кольца. Атомный взрыв - это тоже вихревое кольцо, поднимающееся вверх. Кстати, вихревое кольцо при ядерном взрыве довольно близко к турбулентному вихревому кольцу в струях. Так вот теория, описывающая возникновение турбулентности в отдельном вихревом кольце и генерацию им шума была разработана недавно, и наша исследовательская группа принимала в этом активное участие. Я надеюсь, это поможет найти и численные, и теоретические подходы к проблемам аэроакустики и, возможно, турбулентности в целом.

- Так что такое это самое - "вихревое кольцо"?

- Грубо говоря, это бублик, в котором сосредоточена завихренность. Бублик этот в силу уравнений динамики обладает определенной упругостью и способен поддерживать множество различных колебаний. Он движется в пространстве, окруженный эллипсоидальной оболочкой (так называемой атмосферой кольца). Оказывается, что вся оболочка заполнена турбулентной жидкостью, а само ядро остается ламинарным, невозмущенным, перемешивания в нем нет. Граница между ламинарным и турбулентным течениями - резкая. И это удивительно для замкнутого объекта! Кстати, и на компьютере это пока не рассчитывается, хотя такие попытки были.

По нашему мнению, это течение является ключевым и в аэроакустике. Поскольку шум "сидит" необязательно на наиболее интенсивных пульсациях, а на скореллированных по пространству, иногда очень слабых возмущениях. Даже в отдельном вихре шум связан с ничтожными колебаниями ядра, а не с видимыми турбулентными пульсациями в оболочке (кстати, тоже вызванными колебаниями ядра). Для вихревых колец у нас в ЦАГИ были поставлены уникальные эксперименты, в которых мы измеряли шум отдельно летящих вихрей. Это дало возможность проверить основной сценарий теории, поскольку в этом контексте шум является уникальным бесконтактным методом диагностики турбулентности и механизма ее возникновения.

- То есть этот "бублик", помимо того, что он имеет сложную структуру, еще и шумит?!

- Да. Кстати, это нетривиальный вопрос - а почему он шумит? Шум кольца напоминает свист пролетающей мимо пули. Согласно классическим представлениям, спектр его шума должен быть широкополосным - летит же заполненный турбулентностью эллипсоид, а там все частоты, все масштабы присутствуют. А спектр, оказывается, имеет четко выраженный пик, некий горб шириной порядка 300 Герц. Поэтому обычные представления для понимания механизма генерации шума в таком объекте не годятся. В турбулентной струе таких вихрей - миллионы, они живут, саморазрушаются, взаимодействуют друг с другом. Здесь - целая иерархия механизмов, и излучение собственно вихрем - один из них.

- Как заметил кто-то из ученых, "теория не кормит, но без нее не прожить"…

- Наука всегда отталкивалась от этого: сначала выделение элементарных объектов, затем их анализ, который дает начальное понимание. В нашем случае - это вихревые кольца, волны неустойчивости, их взаимодействия и т.д. Почему-то сейчас это непопулярно.

Если говорить о мировоззренческой стороне проблемы, то наука сейчас находится в большой опасности. Ведь сегодня главное внимание уделяется именно компьютерным вычислениям. Внимания к аналитическим и асимптотическим подходам уделяется все меньше, и это во всем мире так.

- Самое настоящее искушение терафлопами! Появился даже новый научный термин - вычислительный эксперимент…

- Это очень хороший термин, показывающий, что мы на самом деле хотим от вычислений. Мы хотим, попросту говоря, экспериментальной установки на рабочем столе для быстрой проверки возникающих гипотез, в том числе и уточнения тех особенностей течений, которые невозможно померить в принципе. Однако одновременно с этим термином появился и другой - numerical explanation, численное объяснение. В чем здесь опасность?

Дело в том, что код программы сам по себе ничего не может объяснить, он не задает вопросы к мирозданию. Он может только подтвердить или опровергнуть некоторые теоретические представления (или даже предчувствия), которые есть у исследователя. Именно их должен генерировать ученый, а эксперимент (пусть и вычислительный эксперимент) - проверять и отвергать негодные идеи. А на конференциях чаще всего нам представляют просто результаты этого numerical explanation: посмотрите, мол, как все красиво получилось. Но эти "кубометры" вычислений должны еще доказать на простых физических экспериментах свою адекватность физическим процессам. Тогда это будет действительно вычислительный эксперимент и действительно мощнейший инструмент.

Но с точки зрения фундаментальных проблем - это инструмент все-таки вспомогательный - именно теория обобщает отдельные данные в цельную картину, помогает строить модели и находить способы воздействия и управления.

Вычленение отдельных механизмов, образов, понятий, проверка их - с помощью физического эксперимента, численного эксперимента, - вот обычный, традиционный и единственный путь физики.

- Говоря о вихревых кольцах, вы несколько раз связали проблему их теоретического описания с проблемой возникновения шума и борьбы с этим явлением. Вот даже оказывается, вихревые кольца имеют некий пик в своем шумовом спектре… А насколько это существенно для практического использования?

Вопрос можно сформулировать и так: существенны эти вихри с точки зрения шумового воздействия или несущественны?

- Общепринятая сейчас точка зрения такая: сами по себе эти вихри не излучают шум; но тем не менее разрушить их было бы полезно, так как за счет вторичного воздействия шум все-таки снижается. Но совсем недавно, правда в весьма искусственной ситуации, удалось впервые количественно оценить вклад вихрей в суммарный шум струи. Он оказался порядка пятидесяти процентов. Это - три децибела. За снижение шума на один децибел конструкторы и инженеры борются ого-го как!

- А в практике где это встречается?

- В сверхзвуковых потоках. Шум сверхзвуковой струи не связан с вихревыми кольцами. В идеальной круглой сверхзвуковой струе шум связан с так называемыми волнами неустойчивости. Это достоверно установлено в очень красивых экспериментах. Волны неустойчивости во многом проще вихревых колец, поскольку шум напрямую связан с их амплитудой. Поэтому для того, чтобы снижать шум сверхзвуковой струи, нужно снижать амплитуду волн неустойчивости, и вихри здесь ни при чем.

Самолеты сейчас настолько тихие, что существенным становится даже обтекание плохообтекаемых поверхностей, скажем, шасси на посадке или закрылок. Снизить шум обтекания шасси - это значит убрать несколько децибел. А это, в свою очередь, дополнительный мощный аргумент в конкурентной борьбе.

- Неужели все так серьезно? Ведь при посадке самолета скорости настолько малы, что говорить о шуме от обтекания шасси, кажется, не приходится?

- Попробуйте в автомобиле на большой скорости высунуть из окна руку - все сразу услышите. В 6-й Рамочной программе Европейского союза по научным исследованиям и технологическому развитию (2000-2006 гг.) на последний конкурс по аэроакустике было подано шесть проектов. Каждый проект - это обычно десятки институтов и организаций, которые заняты в разработке определенной проблемы. Получил поддержку только один - связанный с шумом обтекания шасси.

С физической точки зрения это тоже шум турбулентности, только возле твердой поверхности. Здесь возникают совершенно другие механизмы: как излучает турбулентность около поверхности, как управлять этим шумом.

- И вы смогли подсказать конструкторам, инженерам какие-то решения?

- Мы даже патенты оформили. И эта ситуация великолепно иллюстрирует очень простую истину: путь от фундаментальных понятий до технических решений может быть исключительно коротким. Шум при обтекании цилиндров, по всем общепринятым представлениям, связан с силовым воздействием потока на поверхность. То есть источник шума локализован на поверхности этого тела. Мы же установили, кстати, совершенно случайно, что источник шума сдвинут по потоку и находится далеко от поверхности шасси. Это настолько невозможно, что, когда мы поняли, что это не экспериментальная ошибка, выбор был прям и прост - либо мы поймем, в чем здесь дело, либо нам всем нужно уходить из аэроакустики.

- То есть это как будто виртуальный источник шума, звуковой фантом?

- Да, мы видим источник шума, который находится не на поверхности цилиндра, он сдвинут в пространство и как бы "висит в воздухе". Это поначалу казалось полным бредом. Но этот звуковой фантом наглядно проявил совсем другой механизм излучения звука в этой ситуации. Не вдаваясь в физические подробности, можно сказать: звук оказался связан с условиями отражения от криволинейной поверхности. Отсюда следует, что, для того чтобы снизить шум, можно не менять турбулентность в следе, а только изменить условия отражения. Эксперименты с этими цилиндрами дали потрясающие результаты - 7-10 децибел

12.07.2007 Дмитрий Жигалов пишет:
Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Турбулентность, однако...

Сообщить модератору
Ссылка на это сообщение
 

Леониииииид!

Иди сюда, а?

Ответить в тему:



Авиапорт.Конференции

Агентство «АвиаПорт» является разработчиком программного обеспечения, позволяющего зарегистрированным пользователям сайта общаться друг с другом. Все сообщения отражают собственное мнение их авторов, и агентство не несет ответственность за достоверность и законность информации, публикуемой пользователями на страницах раздела.