Использование осесимметричного метода гармонического баланса для расчета распространения нестационарных возмущений по тракту авиационного двигателя

Представлен метод расчета распространения нестационарных возмущений по тракту турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД), учитывающий нелинейные эффекты. Он основан на поиске решения в виде конечного набора азимутальных мод и проведении расчета для комплексных амплитуд этих мод с применением метода гармонического баланса. Использование метода может позволить ускорить расчет распространения возмущений через воздухозаборник и сопло ТРДД в том случае, когда влиянием нелинейных эффектов нельзя пренебречь. Рассматриваемый метод реализован в программном комплексе ЦИАМ 3DAS (3 Dimensional Acoustics Solver). Он был проверен на задаче расчета нелинейного взаимодействия акустических мод в 2D цилиндрическом канале. Результаты расчета с использованием данного метода показали хорошее соответствие с результатами расчета, выполненного во временной области. The method of calculation of tone noise propagation through a duct of turbomachine, taking into account nonlinear effects, is presented. It is based on the decomposition of the solution on the set of circumferential modes and performing the calculations for the complex amplitudes of this modes using harmonic balance approach. The usage of the method can lead to an acceleration of simulations of noise propagation through inlets and nozzles of turbofans in the cases when the nonlinear effects cannot be neglected. The method is implemented in the CIAM 3DAS (3 Dimensional Acoustics Solver) in-house solver. It was verified on the problem of nonlinear interaction of circumferential modes in 2D cylindrical channel. The results of the calculation, performed using the method, showed satisfactory correspondence with the results of the time domain calculation.