Расчетная оценка эффективности инжекции микроструй для снижения шума выхлопных струй авиационных двигателей

Разрабатываемая авторами с 2002 г. вычислительная система для расчета шума струй авиационных двигателей, базирующаяся на методе моделирования крупных вихрей (LES), применена для анализа эффективности относительно новой концепции снижения шума – инжекции высоконапорных микро-струй в окрестности выходного сечения сопла, из которого истекает основная струя. Выполненные расчеты не только продемонстрировали способность этой системы правильно предсказывать изменения основных характеристик турбулентности и шума струи в дальнем поле, обусловленные микро-струями, но позволили также выявить тонкие характеристики потока, ответственные за эти изменения. Полученные результаты согласуются с выводами экспериментальных исследований относительно эффективности инжекции микро-струй в затопленную струю. В частности, они свидетельствуют о том, что инжекция приводит к снижению низкочастотного шума, сопоставимому с аналогичным снижением, обеспечиваемым шевронными соплами, и к меньшему, чем в случае шевронных сопел, усилению высокочастотного шума. Однако это преимущество микро-струй практически не проявляется при истечении основной струи в спутный поток, т.е. в условиях полета, для которых какие-либо экспериментальные данные об эффективности инжекции микро-струй отсутствуют. Этот вывод ставит под сомнение перспективы практического использования данного метода снижения шума струй авиационных двигателей.