Метод конечно-элементного моделирования акустического излучения упругих тел в турбулентном потоке жидкости

Разработан и реализован новый численный метод решения задачи шумоизлучения тела движущегося в жидкости. Метод базируется на представлении шумоизлучения как процесса рассеяния короткозамкнутых псевдозвуковых волн, созданных турбулентностью, на неоднородностях поверхности обтекаемой потоком. Доказана сеточная сходимость метода и определены требования к параметрам численной расчётной области. Выполнена верификация метода на основе известных решений задач шумоизлучения при двумерном и трёхмерном обтекании малых тел классической геометрии: задней кромки пластины, цилиндра и сферы. Показано, что излученное акустическое поле определяется областью пространства вокруг неоднородности на поверхности тела с размерами не более двух длин псевдозвуковой волны. Метод обеспечивает расчёт акустического излучения в ряде актуальных задач гидроакустики: шумности корабельных движительных комплексов, гидродинамических шумов обтекания тел и потоков в трубопроводах.

К решению задачи шумоизлучения корабельного движительного комплекса с использованием разработанного метода

Авторы:
А. С. Суворов, П. И. Коротин, Е. М. Соков, А. В. Кайнова (ИПФ РАН).

  1. Суворов А. С., Коротин П. И., Соков Е. М. «Метод конечно-элементного моделирования шумоизлучения, генерируемого неоднородностями тел, движущихся в турбулентном потоке жидкости» // Акуст. журн., 2018, т. 64, № 6, с. 741–752.
  2. Суворов А. С., Артельный В. В., Артельный П. В., Вьюшкина И. А., Коротин П. И., Шлемов Ю. Ф. «Верификация численной модели в задаче исследования характеристик направленности звукового излучения неоднородных оболочек» // Акуст. журн., 2018, т. 64, № 2, c. 266–272.
  3. Кайнова А. В., Коротин П. И., Соков Е. М., Суворов А. С. «Валидация метода конечно-элементного моделирования акустического переизлучения тел, обтекаемых турбулентным потоком жидкости» // Направлено в журнал «Прикладная математика и механика».