ESDU 09001-2019 Аэродинамика и аэроакустика полостей прямоугольной формы. Часть IIIC: Устранение эффектов нестационарного потока. Звукоподавление с использованием активных устройств.
ESDU 09001 содержит информацию по использованию активных устройств акустического подавления в полостях прямоугольной формы в плане. Активные устройства требуют ввода внешней энергии в той или иной форме@ в отличие от пассивных устройств (см. ESDU 08012)@, которые не требуют ввода внешней энергии. Широкий спектр активных устройств, используемых при испытаниях в аэродинамической трубе, летных испытаниях и CFD-моделировании, удобно разделить на четыре широких класса: закрылки@ струи@ плазменные и лазерные приводы. Обсуждаются различные исполнительные механизмы каждого из этих четырех классов, их конструкция и режимы работы, а также ссылки, относящиеся к их использованию для акустического подавления полостей. Два режима работы активных исполнительных механизмов@, т.е. разомкнутый и замкнутый@, вместе с их преимуществами и недостатками@ также обсуждаются в общих чертах. Управление с разомкнутым и замкнутым контуром далее рассматривается более подробно с историческим обзором работ, за которым следует общая оценка эффективности наиболее успешных устройств. Управление с разомкнутым контуром рассматривается в условиях установившегося режима работы с использованием впрыска массы (струи @ микроструи и микрощели) и импульсного режима (заслонки @ струи @ и плазменные и лазерные приводы). Далее рассматривается стационарный и импульсный режимы работы, а также обсуждается спорная роль импульсного режима в акустическом подавлении. Обсуждается управление по замкнутому контуру с использованием закрылков с пьезоэлектрическим приводом@, плазменных приводов и синтетических струй@, включая важную роль методологии управления@, которая может оказать существенное влияние на эффективность подавления. В настоящее время @ приводы, пригодные для использования в системах управления с обратной связью (по крайней мере, для протестированных мелкосерийных моделей), имеют достаточные возможности для управления акустикой полости только при низких числах Маха набегающего потока (менее 0,5) @, и почти вся работа была осуществляется с помощью синтетических жиклеров в виде драйверов звуковых катушек. Также рассмотрены другие типы приводов в виде створок с пьезоэлектрическим приводом и плазменных (диэлектрический барьерный разряд) приводов. Сделан вывод, что при разомкнутом @ устойчивом впрыске массы с использованием поперечных рядов струй @ либо большого диаметра, либо микроструй, либо микрощелей можно обеспечить хорошее акустическое подавление @ как тональное, так и широкополосное@ при высоких дозвуковых и низких сверхзвуковых числах Маха. Недостатками являются относительно высокие требуемые массовые расходы и проблемы адаптации к нерасчетным условиям в разомкнутом контуре. Низкочастотная пульсация не приносит никакой пользы. Испытания с использованием высокочастотных импульсов также предполагают небольшую выгоду или вообще ее отсутствие, хотя моделирование CFD предполагает иное@, учитывая идеальный щелевой резонатор (еще не разработанный). В замкнутом контуре @ ни один привод тока не является полностью удовлетворительным @ даже для низких чисел Маха, при которых они имеют разумный авторитет. Существует потребность в исполнительном механизме, способном управлять акустикой полости при высоких дозвуковых и низких сверхзвуковых числах Маха и типа, подходящего для использования в полностью активной системе с замкнутым контуром. Только тогда будет достигнут весь потенциал такой системы@ с точки зрения ее адаптивности к изменяющимся условиям потока при низком энергопотреблении@. Четыре приложения содержат справочную информацию по различным темам, имеющим отношение к активным устройствам. В Приложении А рассмотрены структуры течения и режимы работы недорасширенных сверхзвуковых струй применительно к резонансным трубкам Гартмана-Шпренгера. Также включены рабочая частота и другие свойства импульсных микроструй. В Приложении B описан привод A*@, способный подавать импульсный поток в микрострую с использованием пьезоэлектрической батареи в закрытой гидравлической системе. В Приложении C рассматриваются взаимосвязи между различными параметрами потока, используемыми для вдувания массы, а в Приложении D дается краткое описание низкоразмерного моделирования, используемого при управлении акустикой полости с обратной связью.
ESDU 09001-2019 История
2019ESDU 09001-2019 Аэродинамика и аэроакустика полостей прямоугольной формы. Часть IIIC: Устранение эффектов нестационарного потока. Звукоподавление с использованием активных устройств.