Теория шума вращения винта

Теория шума вращения винта, основанная на рассмотрении вращающихся диполей и учитывающая нестационарные нагрузки при стационарном движении винта, также развита в работах W. 119, W. 121]. При рассмотрении дальнего поля получены выражения для произвольной т-й гармоники звукового давления, вызванного п-й гармоникой подъемной силы. Нагрузка считается сосредоточенной в одной точке по хорде и используется представление от эффективном радиусе. Амплитуда Рт гармоники, обусловленной п-й гармоникой нагрузки, оказывается существенной при условии [c.853]

В работе [А.49] развита теория шума вращения с учетом толщины профиля и роста сопротивления от влияния сжимаемости. Приведенные экспериментальные данные показывают что при больших числах Маха на наступающей лопасти небольшие изменения скорости полета приводят к сильным изменениям формы спектра и суммарного уровня звукового давления. Учет роста сопротивления от влияния сжимаемости приводит к резкому увеличению шума вращения при превышении числом Маха Afi,9o (т. е. величиной М на конце лопасти при ip = 90°) критического числа Маха профиля сечения. При таком учете влияния сжимаемости сходимость расчетных и экспериментальных уровней шума улучшается, особенно для высших гармоник. В работе сделан вывод, что шум винта при больших числах Маха может быть существенно уменьшен путем использования лопастей с тонкими законцовками. [c.854]

Теория шума вращения воздушного винта была разработана Гутиным [G. 139], K0T0pj>m получил изложенные выше результаты [c.842]

Теория Гутина дает хорошие результаты для шума вращения винта при статических условиях. Результаты расчетов нескольких первых гармоник звукового давления удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными и позволяют получить приемлемую оценку суммарного уровня шума. Для несущего винта вертолета на режиме висения эта оценка обычно неверна. В работе [S.204] установлено, что формулы Гутина существенно занижают все гармоники шума вращения несущего винта на режиме висения, кроме первой, хотя тенденции их изменения в зависимости от концевой скорости и силы тяги винта указываются теорией правильно. При этом отказ от введения эффективного сечения (т. е. интегрирование источников шума по всему диску винта) и от приближения дальнего поля не улучшил сходимости с экспериментом. Так, по расчетам, амплитуды гармоник шума вращения быстро уменьшаются с ростом их номера, тогда как, по данным измерений, они уменьшаются значительно медленнее или даже остаются постоянными, что, по-видимому, связано с тем, что и на режиме висения на лопасти действуют периодические аэродинамические нагрузки. Согласно работам [S.22, S.24], полученный по формулам Гутина шум вращения основной гармоники ниже наблюдаемого на 4 дБ, а амплитуды следующих гармоник быстро уменьшаются с увеличением их номера. В работе [0,11] установлено, что расчеты шума вращения несущего винта по формулам Гутина занижают его уровень, и сделан вывод, что это результат пренебрежения влиянием высших гармоник нагрузки. [c.843]

Метод расчета шума вращения винта вертолета на режиме полета вперед приведен в работе [S.24]. Метод состоит в том,, что движение винта считается установившимся (т. е. принимается стационарное распределение диполей), но учитывается нестационарность нагрузок, как это сделано в разд. 17.3.4. Предполагается, что измеренные или расчетные значения нагрузок известны и что подъемная сила равномерно распределена по хорде. Звуковое давление в произвольной точке поля определяется путем численного интегрирования по диску винта. Проведено сравнение результатов расчета шума вращения с результатами летных испытаний. Выяснено, что сходимость первой, гармоники звукового давления улучшилась (по сравнению с теорией Гутина, правильно оценивающей первую гармонику на режиме висения, но занижающей ее на режиме полета вперед) > Однако расчеты высших гармоник, начиная с третьей, были по-прежнему неудовлетворительны. В работе [S.23] этот метод, был уточнен путем учета действительного распределения давления по хорде. Использовался гармонический анализ распределения давления по диску винта, полученного пересчетом результатов измерений давления на поверхности лопасти. При таком подходе хорошая сходимость с экспериментом имела место по крайней мере до четвертой гармоники как на режиме висения, так. и при полете вперед. (В этой связи полезно напомнить, что при равномерном распределении нагрузки по хорде множители 1щы уменьшаются слишком быстро.) В работе даны примеры влияния высших гармоник нагрузки на расчетный уровень шума и сделан вывод, что для получения т-й гармоники шума вращения нужно знать гармоники нагрузки по крайней мере до-номера mN. По этому вопросу ряд данных имеется также в ра- боте [S.22]. [c.851]

В 1969 г. Лоусон и Оллерхед [L.128, L.129] опубликовали теорию шума вращения при нестационарных нагрузках и движении винта, основанную на рассмотрении шумоизлучения вращающегося и перемещающегося диполя. Для расчета [c.851]

Развитая Гутиным теория применима и для винта, работающего в воде при отсутствии кавитации. Однако в этом случае, когда при вращении винта имеется кавитация, шум, создаваемый винтом, в существенной мере определяется ею. В [20] отмечено, что излучение гребных винтов в режиме кавитации на низких звуковых частотах обладает характерными свойствами. Весьма вероятно, что дискретные составляющие спектра шумов, в том числе и гармоники звука вращения, имеют кавитационную природу и обусловлены излучением совокупности пузырьков. [c.436]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...