Лаборатория аэродинамики

Расположение: корп. 2, ауд. 413
ул. Данщина, 12, ангар

Заведующий лабораторией
кандидат технических наук, профессор
Александр Александрович Синер

Учебно-научная лаборатория аэродинамики – старейшая лаборатория кафедры.

Направления исследований:
    1. Внешняя аэродинамика. Исследование обтекания аэродинамических профилей, различных масштабных моделей, в том числе моделей зданий и сооружений;
    2. Аэроакустика. Генерация звука при обтекании газовым потоком различных тел;
    3. Резонансные акустические процессы;
    4. Гидравлика, аэродинамика внутренних течений;
    5. Разработка программ для выполнения аэродинамических и аэроакустических расчетов;
    6. Разработка методик выполнения расчетов в коммерческих программах (ANSYS CFX, ANSYS Fluent и др.) для расчета течений жидкости и газа.

Экспериментальные стенды лаборатории:

1. Аэродинамическая труба малых скоростей (рис.1).
Рабочие параметры установки:
Размеры рабочей части: поперечное сечение - эллипс размером 90x60 сантиметров, продольный размер рабочей части – 1.5 метра.
Максимальная скорость потока: 15 м/c.

Рис. 1. Аэродинамическая труба малых скоростей

2. Экспериментальная установка «Аэроакустическая труба»
В ходе выполнения работ по соглашению о предоставлении субсидии №14.574.21.045 (Рук. Синер А.А.) в ангаре по ул. Данщина 12 размещена экспериментальная установка «Аэроакустическая труба» (общий вид установки в ангаре приведен на рисунках 2-3).

Установка представляет собой кольцевую аэродинамическую трубу с заглушенной рабочей частью. Рабочие параметры экспериментальной установки «Аэроакустическая труба»:
Максимальные размеры обтекаемых объектов: 300x300 мм.
Максимальная скорость потока:
• 100 м/c (при размерах проточной части 300x100 мм).
 • 87 м/c (при размерах проточной части 300x300 мм).
Размеры заглушенной камеры вокруг рабочей части:  4x2x2.1 м.

Установка позволяет выполнять экспериментальные исследования в области аэродинамики и аэроакустики в условиях свободного поля (без отражения звука). Имеется аппаратура для измерения поля средней стационарной скорости за обтекаемыми телами (сканирующий приемник давления), аппаратура для измерения шума, генерируемого при обтекании тела потоком воздуха (6 измерительных микрофонов свободного поля) и 2 термоанемометра для измерения пульсаций скорости газового потока. Схема экспериментальной установки показана на рис. 2.

Рис. 2. Схема экспериментально установки «Аэроакустическая труба»

Фотографии экспериментальной установки показаны на рис. 3.

Рис. 3. Экспериментальная установка «Аэроакустическая труба»
 

Данная установка создавалась для исследования механизмов генерации звука при обтекании аэродинамических профилей. Однако возможности данной установки могут быть существенно расширены для решения прикладных задач аэрокосмической отрасли Пермского края и России, таких как АО «ОДК-Авиадвигатель» (г. Пермь), НПО «Искра» (г. Пермь), ПАО «ОДК-Сатурн» (г. Рыбинск).

Перспективные задачи для промышленности:
1. Калибровка приемников полного давления, различных приборов измерения скорости.
2. Разработка методов расчета и экспериментального исследования нестационарных течений в проточной части авиационного двигателя и расчетных методов прогнозирования границы устойчивой работы компрессора.
3. Разработка новых методов акустического проектирования авиационного двигателя (выбор системы шумоглушения для авиационного двигателя, расчетно-аналитическая оценка параметров звукопоглощающих конструкций) и методов акустического проектирования в архитектурной акустике.
4. Разработка методов расчета резонансов воздушных полостей в проточной части газотурбинного двигателя.
5. Разработка методов расчетно-экспериментального прогнозирования флаттера и методов оценки динамических напряжений в обтекаемых телах (лопатках, крыльях и т.д.).
6. Проектирование беспилотных летательных аппаратов для различных отраслей промышленности, разработка алгоритмов управления для летательных аппаратов.
7. Разработка новых материалов и конструкций, обеспечивающих надежную работу элементов газотурбинного двигателя нового поколения, материалов со специальными свойствами, в том числе смарт-материалов, изменяющих свои свойства при изменении внешних воздействий, в том числе температурных.

    Оборудование лаборатории используется в учебном процессе для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Механика жидкости, газа и плазмы», а также для выполнения курсовых и выпускных работ студентами направления «Механика и математическое моделирование».