Возможности и ограничения применения зонного RANS-IDDES подхода к задаче расчета шума вентилятора турбовентиляторных двигателей

Abstract

Выполнен анализ возможности применения разработанного автором зонного RANS-IDDES метода, включающего схему с локальным введением неявности к задаче расчета шума вентиляторов турбовентиляторных двигателей. Представлены оценки необходимой мощности сетки для использования Wall Modeled LES на 1/4 хорды лопаток ротора около их задних кромок, составившие более 600M ячеек и сделан вывод о невозможности рассмотрения течения в вихреразрешающей постановке для пограничных слоев на лопатках ротора от их передних кромок для текущих и перспективных расчетов. Расчетом подтверждены уже опубликованные представления о том, что зонный подход к вихреразрешению с явной и качественной генерацией турбулентного контента предпочтителен для таких задач. Отмечена важность качественного описания в рамках URANS областей около передних кромок лопаток ротора, особенно в окрестности радиального зазора. Предложена модификация генератора синтетической турбулентности, улучшающая качество генерации для неоднородного среднего поля скоростей. В итоге в расчете получен шум ступени вентилятора, хорошо согласующийся с экспериментом как в тональной, так и в широкополосной частях.