Численное моделирование методом CFD акустических устройств на примере резонатора Гельмгольца
Автор: Михаил Юрьевич Гантман
Организация: АО "ОКБМ Африкантов"
Резонатор Гельмгольца - широко распространенное в акустике устройство, позволяющее снижать уровни звукового давления на определенных частотах. В классическом понимании в акустике резонатор Гельмгольца - это сосуд с жесткими стенками, который соединен с внешней средой через отверстие или трубу, называемую горлом.
В настоящей работе исследовалось применение резонатора Гельмгольца для снижения высокочастотных интенсивных колебаний, обусловленных резонансом глухой кольцевой полости, сообщающейся с трубопроводной системой через узкую кольцевую щель. В рассматриваемой работе непосредственно резонанс кольцевой полости возникает от потока воздуха, движущегося по трубопроводу и затекающему через щель в кольцевую полость [1,2].
Для исследований акустических эффектов возбуждения колебаний в кольцевой полости от потока воздуха, а также для анализа эффективности гашения колебаний резонатором Гельмгольца использовался CFD расчет в сжимаемой постановке. На рисунке приведены результаты CFD расчетов в точке мониторинга в рассматриваемой кольцевой полости, демонстрирующие наличие выделенной основной частоты резонанса полости, и иллюстрация размещения резонаторов Гельмгольца для снижения высокочастотных колебаний. Полученные результаты исследований предполагается использовать в универсальных атомных ледоколах.
1. Игрушкин С.И., Шмелев Е.И., Гантман М.Ю., Куликов Д.А., Маслов М.Г. Исследование автоколебательных процессов возникающих в арматуре // Сборник тезисов Всероссийской конференции молодых ученых-механиков (YSM-2024). 2024г.
2. Колесникова Е.В., Зайцев Д.К., Смирнов Е.М., Будников А.В., Шмелев Е.И., Маслов М.Г., Акустический резонанс в кольцевой полости с осевым транзитным потоком // Журнал Известия РАН, Механика Жидкости и Газа, 2024г. №4. С. 150-162
