Расчет звуковых полей во входных устройствах авиационных двигателей на основе азимутального фурье-разложения

В работе рассматривается подход, применимый для расчета акустических полей в осесимметричных каналах сложной формы, основанный на численном решении линеаризованных уравнений Эйлера. Исходная трехмерная система уравнений, с использованием фурье-преобразования звуковых возмущений в окружном (азимутальном) направлении, сводится к последовательности двумерных систем для набора наиболее значимых окружных мод. Такой подход особенно актуален при исследовании тонального шума вентилятора, когда количество исследуемых мод мало. Для решения полученных двумерных систем используется явный численный метод, основанный на DRP-аппроксимации 4-го порядка по пространству и оптимизированной схеме Рунг–Кутта 4-го порядка для аппроксимации по времени. Численный метод использует структурированные криволинейные сетки, адаптированные к геометрии канала. Для ввода и вывода волн из расчетной области применяется техника буферных зон (Sponge Layer). Верификация кода проведена на имеющих аналитическое решение задачах о распространении звуковых мод в цилиндрическом и кольцевом каналах.