Санкт-Петербург, 15 апреля, 2022, 12:03 — ИА Регнум. Сотрудники лаборатории «Вычислительная гидроаэроакустика и турбулентность» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) Петра Великого создали математическую модель, вычислительные алгоритмы и программное обеспечение для расчета аэродинамических и аэроакустических характеристик двухконтурных турбореактивных двигателей. Разработка позволит быстрее проектировать бесшумные двигатели для пассажирских самолетов. Работы ведутся при поддержке Минобрнауки России и национального проекта «Наука и университеты».

Дарья Антонова ИА REGNUM
Самолет

«Данный проект с 2020 года реализуется в рамках НЦМУ «Передовые цифровые технологии» СПбПУ и является одним из немногих примеров успешных отечественных разработок, направленных на математическое моделирование аэродинамики и акустики пассажирских самолетов. Этот успех достигнут благодаря огромному фундаментальному заделу, накопленному ведущими сотрудниками лаборатории, которые являются общепризнанными экспертами в области моделирования турбулентности и вычислительной аэроакустики», — говорит заведующий лабораторией «Вычислительная гидроаэроакустика и турбулентность» НЦМУ «Передовые цифровые технологии» СПбПУ, профессор Михаил Стрелец.

Снижение шума авиационных двигателей, особенно во время взлета и посадки — одна из важнейших проблем современной гражданской авиации, над решением которой работают все ведущие авиа‑ и двигателестроительные компании. Созданная петербургскими исследователями расчетная методология позволит сократить время проектирования «тихих» двигателей нового поколения.

При создании методов расчета эффективности шумопоглощающих покрытий ученые использовали разработанные ранее в лаборатории RANS-LES подходы, которые обеспечивают высокую точность расчета турбулентных течений с приемлемыми вычислительными затратами. Благодаря этому, достаточная для практики точность расчета достигается на вычислительных сетках с размерностью порядка 500 млн узлов, в то время как при использовании классического LES подхода для достижения подобной точности требуются сетки с числом узлов порядка 10 млрд.

Так, погрешность предсказания уровней тонального и широкополосного шума в адресуемом диапазоне частот при использовании модели составляет не более 3−5 дБ, то есть близка к погрешностям измерений (доказано сравнением результатов расчетов с экспериментальными данными NASA) и значительно превосходит точность известных методов.

Научный центр мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии» создан на базе консорциума из 4 организаций: Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (координатор консорциума), Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, Тюменского государственного университета, НИИ гриппа имени А.А. Смородинцева Минздрава России. Целью деятельности НЦМУ является обеспечение научно-технологического прорыва России через применение принципиально новых наукоемких технологий современного цифрового производства в соответствии с ключевыми приоритетами Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.

«Важнейшим показателем деятельности Научного Центра мирового уровня являются публикации в высокорейтинговых международных научных журналах первого и второго квартилей (Q1-Q2). Мы заявили, что опубликуем 1132 публикации с 2020 по 2025 гг. Это чрезвычайно высокий показатель. В 2021 году опубликовано 250 научных статей в престижных журналах Q1-Q2. Что касается современной геополитической обстановки, то пока мы не получили отказов в публикации результатов наших исследований», — отметил руководитель НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые технологии» Алексей Боровков.

Напомним, что создание и развитие сети научно-образовательных центров мирового уровня проходят благодаря реализации Минобрнауки России национального проекта «Наука и университеты». Сегодня в России работают 17 НЦМУ: четыре математических, три геномных и 10 по приоритетным направлениям научно-технического развития.