ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЯЧЕЕК ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ КОНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ С ПРОНИЦАЕМЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

УДК 534.833.534

DOI: 10.15593/2224-9982/2023.75.05

П.В. Писарев, К.А. Ахунзянова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация

ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЯЧЕЕК ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ КОНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ С ПРОНИЦАЕМЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

Актуальность исследования обусловлена ужесточением норм Международной организации гражданской авиации по шуму самолетов на местности. С 2018 г. для среднемагистральных самолетов весом до 55 т требования по уровню шума становятся жестче на 7 EPN дБ, и этим нормам не соответствует большинство зарубежных и ни один эксплуатируемый ныне самолет российского производства. В связи с этим под угрозу ставится конкурентоспособность отечественной гражданской авиации на мировом рынке. Для решения проблемы требуется серьезная интенсификация усилий в разработке подходов и систем снижения авиационного шума.

Одним из наиболее эффективных способов снижения шума авиационных двигательных установок является включение в ее состав звукопоглощающих конструкций. Как правило, звукопоглощающие конструкции представляют собой совокупность резонаторов Гельмгольца, выполненных в виде сотовой конструкции. Такие звукопоглощающие конструкции традиционно устанавливают на внутренней поверхности воздухозаборника авиационного двигателя для снижения шума, распространяющегося в переднюю полусферу, и на стенках канала наружного контура двигателя для снижения шума, распространяющегося в заднюю полусферу.

В настоящей работе представлены результаты исследования акустической эффективности широкополосных звукопоглощающих конструкций, оснащенных проницаемыми поверхностями. Для проведения экспериментальных исследований разработаны и изготовлены эталонные образцы ячеек звукопоглощающих конструкций, на основе взаимно перевёрнутых конусов. Лабораторные испытания проводились на интерферометре с нормальным падением звуковой волны. По результатам экспериментальных исследований выявлено, что проницаемые поверхности в совокупности со звукопоглощающей конструкцией на основе взаимно перевернутых конусов позволяют повысить широкополосность и акустическую эффективность конструкции.

Ключевые слова: звукопоглощающая конструкция, ячейка Гельмгольца, резонансная частота, звукопоглощение, акустическая эффективность.

P.V. Pisarev, K.A. Akhunzianova

Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation

STUDY OF THE ACOUSTIC EFFICIENCY OF CELLS OF SOUND-ABSORBING STRUCTURES OF A CONICAL SHAPE WITH PERMEABLE SURFACES

The relevance of the study is due to the tightening of the standards of the International civil aviation organization on aircraft noise in the area. Since 2018, for medium-haul aircraft weighing up to 55 tons, the noise level requirements have become stricter by 7 EPN dB, and most foreign and not a single Russian-made aircraft currently in operation meets these standards. In this regard, the competitiveness of domestic civil aviation in the world market is jeopardized. To solve the problem, a serious intensification of efforts is required in the development of approaches and systems for reducing aircraft noise.

One of the most effective ways to reduce the noise of aircraft propulsion systems is to include sound-absorbing structures in its composition. As a rule, ZPCs are a set of Helmholtz resonators made in the form of a honeycomb structure. Such air defenses are traditionally installed on the inner surface of the air intake of an aircraft engine to reduce noise propagating into the front hemisphere, and on the walls of the engine's outer contour channel to reduce noise propagating into the rear hemisphere.

This paper presents the results of a study of the acoustic efficiency of broadband sound-absorbing structures equipped with permeable surfaces. To conduct experimental studies, reference samples of cells of sound-absorbing structures based on mutually inverted cones were developed and manufactured. Laboratory tests were carried out on an interferometer with normal sound wave incidence. Based on the results of experimental studies, it was revealed that permeable surfaces in combination with a sound-absorbing structure based on mutually inverted cones make it possible to increase the broadband and acoustic efficiency of the structure.

Keywords: sound-absorbing structure, Helmholtz cell, resonant frequency, sound absorption, acoustic efficiency.

Во второй половине XX в. в связи со стремительным развитием авиации была создана Международная организация воздушного транспорта (ИКАО). Одной из задач ИКАО является снижение негативного воздействия воздушного транспорта, в том числе авиационного шума, на окружающую среду и человека [1-3]. На заседаниях ИКАО было рекомендовано ввести ужесточенные нормы авиационного шума. Важно отметить, что в настоящее время ни один из основных отечественных пассажирских самолетов, используемых в нашей стране, не отвечает установленным ограничениям в отношении уровня шума, создаваемого на земле, как указано в главе 4 ИКАО [4]. В связи с этим разработка новых методов снижения шума, применимых к перспективным и уже используемым авиационным двигателям, является актуальной задачей.

Увеличение двухконтурности авиационных двигателей привело к серьезному повышению габаритов вентилятора и соответственно уровню шума, генерируемого им: на взлетном режиме он сопоставим с шумом струи авиационного двигателя, на режиме посадки шум вентилятора превосходит шум струи и сопоставим с шумом обтекания планера. Поскольку шум самолета оценивается в трех контрольных точках на взлете и посадке, то в целом получается, что шум вентилятора доминирует в общем шуме современного авиационного двигателя при сертификации самолета по шуму на местности [2, 5].

Для снижения шума вентилятора внутренние каналы авиационного двигателя облицовываются звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) [2, 4, 6, 7]. Использование данного подхода появилось много десятилетий назад, и за это время методы расчетов и экспериментальных исследований с целью повышения акустических характеристик ЗПК постоянно развивались. Однако стоит отметить, что данные подходы, как правило, основаны на полуэмпирических моделях, которые получены при использовании серьезных упрощений и слабо учитывают или совсем не учитывают многие факторы, влияющие на затухание звука. Экспериментальные исследования разрабатываемых ЗПК также ограничиваются испытанием только малогабаритных образцов. В результате при создании полномасштабной конструкции ее акустические характеристики, реализуемые на практике, заметно отличаются от прогнозируемых при проектировании, что приводит к падению эффективности работы ЗПК и не позволяет получить требуемое снижение уровня шума двигательной установки.

Можно утверждать, что возможности используемых при проектировании ЗПК подходов практически исчерпаны и не позволяют усовершенствовать акустические характеристики ЗПК в соответствии с новыми требованиями снижения шума. Традиционное повышение коэффициента шумоглушения за счет использования многослойных ЗПК, трех- и четырехслойных, приводит к увеличению массы и себестоимости конструкций [1, 4, 6]. В связи с этим требуется использовать при проектировании ЗПК новые подходы, основанные на многопараметрических исследованиях закономерностей и масштабных эффектов акустических процессов в модельных каналах и ячейках резонаторов ЗПК. Возникает необходимость в разработке линейки ЗПК с контролируемо варьируемым импедансом в заданном диапазоне частот, что должно позволить уточнять параметры ЗПК по мере создания двигателей и самолета. Среди возможных способов контроля импеданса можно выделить изменение формы и объема камер резонаторов, конструктивного оформления горла и перфораций, схемы размещения резонаторов и использование различных материалов, в том числе проницаемых.

На сегодняшний день известны работы, в которых авторы приводят результаты исследования влияния проницаемой поверхности, используемой вместо классической перфорированной облицовки [2, 4, 6, 8-13], а также работы, в которых исследуется акустическая эффективность пористых заполнителей [14-18]. В частности, обнаружено влияние структуры и плотности проницаемого материала на коэффициент звукопоглощения [2, 4, 9-11], а также влияние микроперфорации проницаемых поверхностей на коэффициент звукопоглощения [8]. Разработаны модели прогнозирования поглощения звука проницаемыми материалами [12]. Вместе

с тем стоит отметить, что вопрос внедрения проницаемых поверхностей в конструкции ЗПК с ячейками различной формы и объема изучен недостаточно.

В настоящей работе представлены результаты экспериментальных исследований влияния проницаемых поверхностей на акустическую эффективность и широкополосность ЗПК, созданной на основе взаимно перевёрнутых конусов. В качестве проницаемых поверхностей использовались стеклоткани с различной плотностью и проницаемостью.

Объект исследования

Объектами настоящего исследования являются образцы ЗПК с взаимно перевёрнутыми конусами, оснащенные проницаемыми и перфорированными поверхностями. Образцы представляют собой цилиндрические «пятачки» с заполнителем в виде двух пар взаимно перевёрнутых конусов (рис. 1, а). Процент перфорации эталонного образца составил 1,8 % (рис. 1, б).

а б

Рис. 1. Эталонный образец для акустических испытаний без проницаемых поверхностей: а - без перфорированной поверхности; б - с перфорированной поверхностью

В качестве проницаемых поверхностей использовались стеклоткани, наносимые вместо перфорированной поверхности. Перечень используемых тканей и их характеристики представлены в таблице.

Характеристики стеклотканей

Ткань Тип материала Тип плетения Плотность, г/м2

QuantaFlex РЕР-А172 (образец № 1, рис. 2, а) Стеклонить (Е-стекло) Многоосное трикотажное 172

QuantaFlex PEGLT-A330 (образец № 2, рис. 2, б) Сверхмолекулярное полиэтиленовое волокно Простое 330

ORTEX 7628 (образец № 3, рис. 2, в) Стеклонить (Е-, ЕСR-стекло) Полотняное 206

а б в

Рис. 2. Образцы для проведения экспериментов с проницаемой поверхностью из стеклоткани: а - QuantaFlex РЕР-А172; б - QuantaFlex PEGLT-A330; в - ORTEX 7628

Экспериментальное исследование влияния проницаемых поверхностей на акустическую эффективность образцов звукопоглощающих конструкций

Акустические испытания в интерферометре с нормальным падением звуковых волн позволяют измерять импеданс образца ЗПК [19]. Испытания проводятся в специальной экспериментальной установке, которая состоит из трубы круглого сечения. С одного края трубы размещается образец ЗПК, а с другого - динамик для излучения звуковых волн на образец (рис. 3). В проточной части интерферометра, на фиксированном расстоянии от образца и на одном уровне со стенкой трубы, устанавливается микрофон (рис. 4). Микрофон регистрирует звуковое давление падающей и отраженной волн во времени. Зарегистрированное давление далее обрабатывается с помощью специальной методики. На основе полученных данных рассчитывается импеданс образца ЗПК. Импеданс - это комплексное значение, которое характеризует взаимодействие между акустической волной и образцом. Исследование импеданса образца ЗПК является важным, так как он может предоставить информацию о механических свойствах образца, его массе, жесткости и акустической проводимости. Использование данного метода испытаний в интерферометрах с нормальным падением звуковых волн широко распространено из-за его относительной простоты экспериментальной реализации. Это позволяет проводить быстрые и точные измерения импеданса образца ЗПК и получать информацию о его свойствах.

В большинстве работ влияние высоких уровней звукового давления падающей волны описывается через скорость движения частиц среды в отверстиях [20-24]. Основой большинства полуэмпирических моделей служат работы Крэндалла и Меллинга. В работе Крэндалла [23] приводится выражение для импеданса круглого отверстия, а в работе Меллинга [24] исследуется влияние высоких уровней звукового давления, которое приводит к нелинейному поведению ЗПК.

Согласно определению безразмерный удельный акустический импеданс выражается в виде соотношения

2 = X + И = , РЧ

где р - акустическое давление; р - плотность воздуха; с - скорость звука в воздухе; ип - акустическая скорость.

Несмотря на кажущуюся простоту формулы, определение импеданса звукопоглощающей конструкции на практике является сложной задачей.

В методе передаточной функции осуществляется измерение коэффициента передачи звуковой волны между двумя микрофонами, размещенными на некотором расстоянии друг от друга [25]. При использовании метода передаточной функции необходимо, чтобы измеряемый объект (в данном случае импедансная труба) имел только одну поршневую моду колебаний. Однако, если в канале присутствуют другие моды колебаний, например моды стоячей волны, то это может привести к искажению результатов измерений и усложнить расчеты. Частотный диапазон установки в данном случае зависит от размеров канала импедансной трубы и длины волны звука. Для того чтобы избежать возникновения мод стоячих волн, необходимо, чтобы размеры канала были значительно больше длины волны звука, чтобы внутри канала не возникало участков синфазных колебаний и антифазных колебаний. В противном случае при наличии стоячих волн возникают интерференционные эффекты, что усложняет анализ полученных результатов. Таким образом, для проведения измерений на интерферометре с нормальным падением звуковых волн используют два микрофона и применяют метод передаточной функции. Однако для успешной реализации этого метода необходимо обеспечить наличие только поршневой моды в канале импедансной трубы и учитывать зависимость частотного диапазона установки от размеров канала и длины волны звука.

Характеристики интерферометра:

• звуковое давление до 160 дБ;

• частотный диапазон 500-6400 Гц;

• размер испытываемого образца 30 мм.

Рис. 3. Укомплектованный и готовый к работе интерферометр

Рис. 4. Внутренний канал интерферометра: 1 - динамик; 2 - шайба, фиксирующая образец;

3 - образец ЗПК; 4 — шток; 5 - направляющая втулка

На первом этапе проводилось экспериментальное исследование акустической эффективности эталонного образца ЗПК с перфорированной поверхностью при уровне звукового давления 100 дБ. По результатам экспериментов на эталонных образцах ЗПК с конусообразными ячейками была получена зависимость коэффициента звукопоглощения от частоты (рис. 5) и графики зависимости действительной и мнимой части импеданса от частоты (рис. 6).

Рис. 5. График зависимости коэффициента звукопоглощения отчастоты при уровне звукового давления 100 дБ для двух пар взаимно перевернутых конусов

>я и

ч:

А

Л /

/

/ \ /

\ /

2.4к 2.8к 3.2к З.бк

5.2к 5.6к 6к

/Гц

\

,—. \

У

/

/

У

1

— —

1.2к Ш 2к 2.4к 2.8к 3.2к З.бк 4к 4.4к 4.8к 5.2к 5.6к

/Гц

б

Рис. 6. Графики зависимости действительной (а) и мнимой (б) части импеданса от частоты

для эталонного образца

а

Анализ полученных результатов показал, что для ячейки с двумя парами взаимно перевёрнутых конусов наблюдается несколько пиков. Пик с наибольшим коэффициентом звукопоглощения, равный 0,91, наблюдается при резонансной частоте 2300 Гц. На второй резонансной частоте 3250 Гц значение коэффициента звукопоглощения составило 0,85. Диапазон широкополосности ячейки для значения коэффициента звукопоглощения 0,5 составляет 4700 (диапазон 1700-6400 Гц).

На втором этапе проводилось экспериментальное исследование акустической эффективности образца ЗПК, оснащенных проницаемыми поверхностями, на линейных режимах работы (уровень звукового давления 100 дБ). По результатам экспериментов образцов ЗПК, оснащенных проницаемыми поверхностями, были получены зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты. А также графики зависимости действительной и мнимой части импеданса от частоты (рис. 7-12).

Рис. 7. График зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты при уровне звукового давления 100 дБ для образца № 1

X -о

н =

03

Н о

¡5

<Ц

1

V

ИППл

-—

___

/

/

/

/

/, Гц 800 1,2к 1,6к 2к 2.4к 2.8к 3.2к З.бк 4к 4.4к 4.8к 5.2к 5.6к ^ Гц

а б

Рис. 8. Графики зависимости действительной (а) и мнимой (б) части импеданса от частоты для образца № 1

Анализ зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты для образца № 1 выявил, что резонансная частота ячейки составляет 3616 Гц при значении коэффициента звукопоглощения 0,9998. Широкополосность ячейки для значения коэффициента звукопоглощения 0,5 составляет 4520 Гц (диапазон 1480-6000 Гц).

Анализ зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты для образца № 2 выявил, что резонансная частота ячейки составляет 4056 Гц при значении коэффициента звукопоглощения 0,998. Широкополосность ячейки для значения коэффициента звукопоглощения 0,5 составляет 3752 Гц (диапазон 2248-6000 Гц).

Рис. 9. График зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты при уровне звукового давления 100 дБ для образца № 2

а б

Рис. 10. Графики зависимости действительной (а) и мнимой (б) части импеданса от частоты для образца № 2

2500 3500

Рис. 11. График зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты при уровне звукового давления 100 дБ для образца № 3

/Гц

а б

Рис. 12. Графики зависимости действительной (а) и мнимой (б) части импеданса от частоты для образца № 3

Анализ зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты для образца 3 выявил, что резонансная частота ячейки составляет 3776 Гц при значении коэффициента звукопоглощения 0,826. Широкополосность ячейки для значения коэффициента звукопоглощения 0,5 составляет 160 Гц (диапазон 3696-3856 Гц).

При сравнении результатов, полученных для трех образцов, оснащенных проницаемыми поверхностями, было выявлено, что наибольший коэффициент звукопоглощения и широкополосность наблюдается у образцов № 1 и 2. Для образца № 2 наблюдается практически полное гашение звуковых волн в диапазоне рабочих частот от 3500 до 6000 Гц.

Сравнение результатов экспериментальных исследований, полученныхдля образца № 2 и для эталонного образца с процентом перфорации 1,8 %, выявило, что коэффициент звукопоглощения у образцов, оснащенных проницаемой поверхностью, выше на 8,98 %.

Заключение

Таким образом, выявлено, что использование проницаемых поверхностей, заменяющих перфорированную поверхность, значительно увеличивает акустическую эффективность ЗПК на основе взаимно перевернутых конусов в диапазоне рабочих частот от 3500 до 6000 Гц. Минимальная величина коэффициента звукопоглощения в указанном диапазоне частот составила 0,94.

Использование проницаемых поверхностей может позволить снизить вес конструкции в сравнении с перфорированной оболочкой. Кроме этого, может помочь избавиться от технологических неоднородностей типа разбитие отверстий в перфорированной оболочке.

Выявлено, что реализуется два механизма звукопоглощения - диссипативный (за счет пористой структуры проницаемых поверхностей) и резонансный (за счет ячеек ЗПК).

На следующем этапе работы планируется провести исследования влияния степени проницаемости рассматриваемых поверхностей на акустическую эффективность и шикрополос-ность ЗПК при нелинейных уровнях звукового давления.

Библиографический список

1. Копьев В.Ф. Проблемы авиационной акустики, критичные при создании перспективных ВС с улучшенными экологическими характеристиками // Тез. докл. Третьей открытой всерос. конф. по аэроакустике. - М.: Центр. аэрогидродинамич. ин-т, 2013. - С. 5-8.

2. Кузнецов В.М. Проблемы снижения шума пассажирских самолетов (обзор) // Акустический журнал. - 2003. - Т 49, № 3. - С. 293-317.

3. Декалин А.А., Нечаева О.А. Воздействие авиационного шума на экологию // E-Scio. - 2019. -№ 11 (38). - С. 338-348.

4. Копьев В.Ф., Мунин А.Г., Остриков Н.Н. Проблемы создания перспективных магистральных самолетов, способных удовлетворять нормам ИКАО по шуму на местности // Труды Центр. аэрогидро-динамич. ин-та. - 2014. - Вып. 2739. - С. 3-13.

5. Храмцов И.В., Ершов В.В., Копьев В.Ф. Снижение шума турбулентной дозвуковой струи за счет гофрированной формы сопла // Защита от повышенного шума и вибрации: сб. тр. конф. IX Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Санкт-Петербург, 26-28 апреля 2023 г. - СПб.: Ин-т акустич. конструкций, 2023. - С. 243-247.

6. Акустические резонансные характеристики двух и трехслойных сотовых звукопоглощающих панелей / А.Г. Захаров, А.Н. Аношкин, А.А. Паньков, П.В. Писарев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2016. - № 46. -С. 144-159.

7. Влияние поля скорости на извлечение импеданса звукопоглощающей конструкции по результатам испытаний в интерферометре с потоком /В.В. Пальчиковский, А.А. Кузнецов, И.А. Корин, Е.В. Сорокин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2022. - № 71. - С. 99-108. DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.11

8. Соболев А.Ф., Ушаков В.Г., Филиппова Р.Д. Звукопоглощающие конструкции гомогенного типа для каналов авиационных двигателей // Акустический журнал. - 2009. - № 6 (55). - С. 749-759.

9. Soltani P., Zarrebini M. Acoustic performance of woven fabrics in relation to structural parameters and air permeability // The Journal of The Textile Institute. - 2013. - № 9. DOI: 10.1080/00405000.2013.771427

10. Soltani P., Zerrebini M. The analysis of acoustical characteristics and sound absorption coefficient of woven fabrics // Textile Research Journal. - 2012. - № 82 (9). - P. 875-882. DOI: 10.1177/0040517511402121

11. On Woven Fabric Sound Absorption Prediction / I. Prasetiyo, G. Desendera, M. Hermanto, D.R. Adhika // Archives of Acoustics. - 2018. - Vol. 43. - P. 707-715.

12. Tang X., Kong D., Yan X. Facile dip-coating method to prepare micro-perforated fabric acoustic absorber // Applied Acoustics. - 2018. - Vol. 130. - P. 133-139.

13. Sound-absorbing porous materials: a review on polyurethane-based foams / N. Rastegar, A. Ershad-Langroudi, H. Parsimehr, G. Moradi // Iranian Polymer Journal. - 2022. - Vol. 31. - P. 83-105. DOI: 10.1007/s13726-021-01006-8

14. Влияние влагосодержания, воздухопроницаемости и плотности материала на его звукопоглощающие характеристики / С.С. Вайсера, О.В. Пучка, В.С. Лесовик, И.В. Бессонов, С.В. Алексеев // Строительные материалы. - 2017. - № 6. - С. 24-27.

15. Исрафилов И.Х., Шафигуллин Л.Н. Звукопоглощающие материалы легкой промышленности, применяемые в машиностроении // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17, № 1. - С. 81-83.

16. Шульдешов Е.М., Краев И.Д., Петрова А.П. Звукопоглощающий материал-конструкция для снижения шума авиационных двигателей на местности // Тез. докл. Шестой открытой всерос. (XVIII науч.-техн.) конф. по аэроакустике, Москва, 22-27 сентября 2019 г. - М.: Центр. аэрогидродинамич. ин-т им. профессора Н.Е. Жуковского, 2019. - С. 137-138.

17. Шульдешов Е.М. Широкодиапазонный звукопоглощающий материал-конструкция для снижения шума от авиационных двигателей на местности диссертация: дис. ... канд. наук 05.16.09. - М., 2018. - 122 с.

18. Шульдешов Е.М., Краев И.Д., Образцова Е.П. Материалы для звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей (обзор) // Тр. Всерос. науч.-исслед. ин-та авиац. материалов. - 2021. -№ 7 (101). - С. 59-72. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-7-59-72

19. Сравнительный анализ акустических интерферометров на основе расчетно-экспериментальных исследований образцов звукопоглощающих конструкций / Е.С. Федотов, О.Ю. Кустов, И.В. Храмцов, В.В. Пальчиковский // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2017. - № 48. - С. 89-103. DOI: 10.15593/2224-9982/2017.48.09

20. Elnady T., Boden H. On the modeling of the acoustic impedance of perforates with flow // AIAA Paper. - 2003. - P. 2003-3304.

21. Yu J., Ruiz M., Kwan H.W. Validation of Goodrich perforate liner impedance model using NASA Langley test data // AIAA Paper. - 2008. - P. 2008-2930.

22. Мунин А.Г., Кузнецов В.М., Леонтьев В.Е. Аэродинамические источники шума. - М.: Машиностроение, 1981. - 248 с.

23. Crandall I. Theory of vibrating systems and sound. - N.Y.: D. Van Nostrand & Co. Inc., 1927. - 272 с.

24. Melling T. The acoustic impedance of perforates at medium and high sound pressure levels // J. of Sound and Vibration. - 1973. - Vol. 29, iss. 1. - P. 1-65.

25. Investigation of the reason for the difference in the acoustic liner impedance determined by the transfer function method and dean's method / I.V. Khramtsov, O.Yu. Kustov, V.V. Palchikovskiy, V.V. Ershov // Akustika. - 2021. - Vol. 39. - P. 226-231. DOI: 10.36336/akustika202139224

References

1. Kopev V.F. Problemy aviacionnoj akustiki, kritichnye pri sozdanii perspektivnyh VS s uluchshen-nymi ekologicheskimi harakteristikami // Tez.dokladov tret'ej otkrytoj vserossijskoj konferencii po aeroakustike. M: CAGI, 2013. p. 5-8.

2. Kuznecov V.M. Problemy snizheniya shuma passazhirskih samoletov (obzor) // Akusticheskij zhur-nal. 2003. T 49, № 3. p. 293-317.

3. Dekalin, A.A. Vozdejstvie aviacionnogo shuma na ekologiyu / A.A. Dekalin, O.A. Nechaeva // E-Scio. -2019. - № 11 (38). - S. 338-348.

4. Kop'ev V.F., Munin A.G., Ostrikov N.N. Problemy sozdaniya perspektivnyh magistral'nyh samoletov, sposobnyh udovletvoryat' normam IKAO po shumu na mestnosti // Trudy CAGI. 2014. Vol. 2739. P. 3-13.

5. Hramcov I.V., Ershov V.V., Kop'ev V.F. Snizhenie shuma turbulentnoj dozvukovoj strui za schet gofriro-vannoj formy sopla // Zashchita ot povyshennogo shuma i vibracii: sbornik trudov konferencii IX Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, Sankt-Peterburg, 26-28 aprelya 2023 goda. - Sankt-Peterburg: Institut akusticheskih konstrukcij, 2023. S. 243-247.

6. Zakharov A.G., Anoshkin A.N., Pankov A.A., Pisarev P.V. Acoustic resonant characteristics of two - and three-layered cellular sound absorbing panels // PNRPU Aerospace Engineering Bulletin. 2016. № 46. pp. 144-158.

7. Pal'chikovskij V.V., Kuznecov A.A., Korin I.A., Sorokin E.V. Vliyanie polya skorosti na izvlechenie im-pedansa zvukopogloshchayushchej konstrukcii po rezul'tatam ispytanij v interferometre s potokom // Vestnik Perm-skogo nacional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika. 2022. № 71. S. 99-108. DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.11.

8. Sobolev A.F. A semiempirical theory of a one-layer cellular sound-absorbing lining with a perforated face panel // Acoust. Journal. 2007. № 6 (53). P. 762-771.

9. Soltani P., Zarrebini M. Acoustic performance of woven fabrics in relation to structural parameters and air permeability // The Journal of The Textile Institute. 2013. № 9. DOI: 10.1080/00405000.2013.771427

10. Soltani P., Zerrebini M. The analysis of acoustical characteristics and sound absorption coefficient of woven fabrics // Textile Research Journal. 2012. № 82 (9), pp. 875-882. DOI: 10.1177/0040517511402121

11. Prasetiyo I., Desendera G., Hermanto M., Adhika D.R., On Woven Fabric Sound Absorption Prediction // Archives of Acoustics. 2018. Vol. 43. P. 707-715.

12. Tang X., Kong D., Yan X. Facile dip-coating method to prepare micro-perforated fabric acoustic absorber // Applied Acoustics. 2018. Vol. 130. P. 133-139.

13. Rastegar N., Ershad-Langroudi A., Parsimehr H., Moradi G. Sound-absorbing porous materials: a review on polyurethane-based foams // Iranian Polymer Journal. 2022. Vol. 31. P. 83-105. https://doi.org/10.1007/s13726-021-01006-8.

14. Vajsera S.S., Puchka O.V., Lesovik V.S., Bessonov I.V., Alekseev S.V. Vliyanie vlagosoderzhaniya, vozduhopronicaemosti i plotnosti materiala na ego zvukopogloshchayushchie harakteristiki // Stroitel'nye mate-rialy. 2017. № 6. S. 24-27.

15. Israfilov I.H., SHafigullin L.N. Zvukopogloshchayushchie materialy legkoj promyshlennosti, primen-yaemye v mashinostroenii // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2014. T. 17. № 1. S. 81-83.

16. SHul'deshov E.M., Kraev I.D., Petrova A.P. Zvukopogloshchayushchij material-konstrukciya dlya snizheniya shuma aviacionnyh dvigatelej na mestnosti // Tezisy dokladov SHestoj otkrytoj Vserossijskoj (XVIII nauchno-tekhnicheskoj) konferencii po aeroakustike: Tezisy, Moskva, 22-27 sentyabrya 2019 goda. - Moskva: Central'nyj aerogidrodinamicheskij institut im. professora N.E. ZHukovskogo, 2019. P. 137-138.

17. SHul'deshov E.M. SHirokodiapazonnyj zvukopogloshchayushchij material-konstrukciya dlya snizheniya shuma ot aviacionnyh dvigatelej na mestnosti dissertaciya: dis. ... kand. nauk 05.16.09 / E.M. SHul'deshov - Moskva, 2018. - 122 p.

18. SHul'deshov E.M., Kraev I.D., Obrazcova E.P. Materialy dlya zvukopogloshchayushchih konstrukcij aviacionnyh dvigatelej (obzor) // Trudy VIAM. 2021. № 7 (101). S. 59-72. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-7-59-72.

19. Fedotov E.S., Kustov O.YU., Hramcov I.V., Pal'chikovskij V.V. Sravnitel'nyj analiz akusticheskih in-terferometrov na osnove raschetno-eksperimental'nyh issledovanij obrazcov zvukopogloshchayushchih kon-strukcij // Vestnik Permskogo nacional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Aerokos-micheskaya tekhnika. 2017. № 48. S. 89-103. DOI: 10.15593/2224-9982/2017.48.09.

20. Elnady T., Boden H. On the modeling of the acoustic impedance of perforates with flow // AIAA Paper. 2003. pp. 2003-3304.

21. Yu J., Ruiz M., Kwan H.W. Validation of Goodrich perforate liner impedance model using NASA Langley test data // AIAA Paper. 2008. pp. 2008-2930.

22. Munin A.G., Kuznecov V.M., Leont'ev V.E. Aerodinamicheskie istochniki shuma. M.: Mashino-stroenie, 1981. 248 p.

23. Crandall I. Theory of vibrating systems and sound. New York: D. Van Nostrand & Co. Inc., 1927.

272 c.

24. Melling T. The acoustic impedance of perforates at medium and high sound pressure levels // J. of Sound and Vibration. - 1973. - Vol. 29, iss. 1. - pp. 1-65.

25. Khramtsov I.V., Kustov O.Yu., Palchikovskiy V.V., Ershov V.V. Investigation of the reason for the difference in the acoustic liner impedance determined by the transfer function method and dean's method // Akustika. 2021. Vol. 39. P. 226-231. DOI: 10.36336/akustika202139224.

Об авторах

Писарев Павел Викторович (Пермь, Российская Федерация) - кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Пермь, 614990, Комсомольский пр., 29, e-mail: pisarev85@live.ru).

Ахунзянова Карина Алексеевна (Пермь, Российская Федерация) - младший научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории пространственно-армированных композиционных материалов кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Пермь, 614990, Комсомольский пр., 29, e-mail: karina-maksimova0402@yandex.ru).

About the authors

Pavel V. Pisarev (Perm, Russian Federation) - CSe in Technical Sciences, Associate Professor of Mechanics of Composite Materials and Structures Department, Perm National Polytechnic University (29, Komso-molsky av., 614990, Perm, e-mail: pisarev85@live.ru).

Karina A. Akhunzianova (Perm, Russian Federation) - Junior Researcher at the Research Laboratory of Spatially Reinforced Composite Materials, Mechanics of Composite Materials and Structures Department, Perm National Polytechnic University (29, Komsomolsky av., 614990, Perm, e-mail: karina-maksimova0402@yandex. ru).

Финансирование. Работа выполнена при реализации программы развития передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения» в рамках соглашения № 075-15-2022-1140 от 08.07.2022 и дополнительного соглашения № 075-15-2022-1140/2 от 22.02.2023.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Все авторы сделали равный вклад в подготовку публикации.

Поступила: 09.10.2023

Одобрена: 15.10.2023

Принята к публикации: 11.12.2023

Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом: Писарев, П.В. Исследование акустической эффективности ячеек звукопоглощающих конструкций конической формы с проницаемыми поверхностями / П.В. Писарев, К.А. Ахунзянова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2023. - № 75. - С. 44-54. DOI: 10.15593/2224-9982/2023.75.05

Please cite this article in English as: Pisarev P.V., Akhunzianova K.A. Study of the acoustic efficiency of cells of sound-absorbing structures of a conical shape with permeable surfaces. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin, 2023, no. 75, pp. 44-54. DOI: 10.15593/2224-9982/2023.75.05