2022-04-29 16:23:44 來源 : 科技日?qǐng)?bào)
俄羅斯科研人員近日開發(fā)出用于計(jì)算旁路渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)和氣動(dòng)聲學(xué)特性的數(shù)學(xué)模型、算法和軟件。有關(guān)專家指出，該項(xiàng)成果將加快客機(jī)靜音發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)速度。
圣彼得堡理工大學(xué)“計(jì)算水氣聲學(xué)和湍流實(shí)驗(yàn)室”主任米哈伊爾·斯特雷勒茨稱，該項(xiàng)目自2020年以來在圣彼得堡理工大學(xué)世界級(jí)科研中心先進(jìn)數(shù)字技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的框架下實(shí)施，是俄羅斯國內(nèi)成功開發(fā)客機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)數(shù)學(xué)模型的少數(shù)范例，這一成功得益于實(shí)驗(yàn)室主要成員積累的豐富基礎(chǔ)工作經(jīng)驗(yàn)，他們是湍流建模和計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)領(lǐng)域公認(rèn)的專家。
減少飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，特別是在起飛和著陸時(shí)的噪音，是現(xiàn)代民航一大重要問題，所有龍頭飛機(jī)制造企業(yè)和發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司都在致力解決這一問題。圣彼得堡研究人員創(chuàng)建的計(jì)算方法將減少設(shè)計(jì)新一代靜音發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間。
在開發(fā)計(jì)算吸音涂層有效性的方法時(shí)，俄科研人員使用了早期在混合模型實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的方法，這些方法在計(jì)算湍流時(shí)提供了高準(zhǔn)確度，且計(jì)算成本低廉。鑒于此，在大約5億個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算網(wǎng)格上可達(dá)到實(shí)踐所需的計(jì)算精度，而在使用經(jīng)典大渦模型方法時(shí)，需要具有大約100億個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格才能達(dá)到這樣的精度。
使用該模型預(yù)測(cè)可尋址頻率范圍內(nèi)的音調(diào)和寬帶噪聲水平的誤差不超過3-5dB，即接近測(cè)量誤差，并且其準(zhǔn)確性極大優(yōu)于現(xiàn)有方法。
世界級(jí)科研中心是在俄羅斯教育和科學(xué)部實(shí)施的國家項(xiàng)目。目前已建有17個(gè)世界級(jí)科研中心，包括4個(gè)數(shù)學(xué)科研中心，3個(gè)基因科研中心和10個(gè)科技發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域的科研中心。(董映璧)
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