Работа посвящена экспериментальному исследованию структуры и акустического излучения сверхзвуковой недорасширенной струи Ma = 1, Npr = 5 при наличии вихрегенераторов в виде вдува малоразмерных струй. Протестировано десять различных конфигураций, в которых газодинамические и геометрические параметры микроструй, такие как давление микроструй, расстояние вдува от среза основного сопла, азимутальный, тангенциальный и осевой углы наклона микросопел, изменялись по одному. Получены картины визуализации течения, азимутальные профили давления Пито и характеристики шума струив дальнем акустическом поле. Выявлено, что вдув микроструй в общем случае приводит к увеличению дальнобойности струи и снижению интенсивности смешения в ней. К благоприятным для снижения акустического излучения струи параметрам вдува микроструй относятся близость точки вдува к срезу основного сопла, наклон микросопел к оси основного сопла и их малый тангенциальный угол. Количество микросопел влияет нелинейно на структуру и шум струи. Измерение распределения среднего давления вблизи искусственных продольных вихрей в потоке струи не может дать прогноз о характеристиках ее смешения и акустического излучения.
The work is devoted to experimental study of the structure and acoustic radiation of a supersonic underexpanded jet Ma = 1, Npr = 5 with the presence of vortexgenerators in the form of small-sized jets injections. Ten different configurations were tested, in which following the gas-dynamic and geometrical parameters of the microjets were changed one by one: microjets pressure, the injection distance from the main nozzle section, azimuthal, tangential, and axial angles of micronozzles inclination. The flow visualization, azimuthal Pitot pressure profiles and characteristics of jet noise in the far field were obtained. It has been revealed that the injection of microjets in general leads to an increase in the jet long-range and a decrease in its mixing. The advantageous parameters of the microjets injection for reducing the jet acoustic emission are the injection point vicinity to the main nozzle section, micronozzles inclination to main jet axis and the small tangential angle of micronozzles. The micronozzles quantity effect is non-linearly in relation to the structure and the jet noise. The average pressure measuring distribution near artificial longitudinal vortices in a jet stream cannot predict the characteristics of its mixing and acoustic radiation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.