ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Экспериментальные методы и результаты исследования течений из "Введение в нелинейную акустику Звуковые и ультразвуковые волны большой интенсивности " Чаще всего для измерения скорости используются маленькие взвешенные в потоке частицы аэрозолей (табачный дым пли дым MgO) или гидрозолей (алюминиевая пыль). Фотографирование освещенных част1Щ с определенной экспозицией позволяет по длине треков на фотографии определить скорость потока. Поскольку скорость потока обычно различна в разных участках поля, боковую подсветку делают узким пучком света, для чего часто используют длиннофокусные цилиндрические линзы. Узкий пучок света позволяет исследовать течение в какой-то выбранной плоскости. Для получения хорошей освещенности применяют довольно мощные источники света. Этот метод дает скорость потока в лагранжевых координатах, если известно, что скорость взвешенных частиц равна скорости жидкости или газа. Частицы полностью увлекаются потоком, если размеры частиц очень малы, а их плотность незначительно отличается от плотности среды. [c.235] ОТ предыдущего метода, позволяет определить скорость в эйлеровых координатах. [c.236] Скорость акустического течения принципиально можно определить также по динамическому давлению потока. Приемниками динамического давления могут быть различные устройства либо это легкое коромысло (типа радиометра), одиа часть которого помещается в звуковое поле, либо трубки типа трубок Пито. Такого рода измерения существенно осложняются тем, что помимо динамического давления потока на приемники действует радиационное давление, величина которого может иметь такой же порядок, что и величина динамического давления потока. Б 139] было предложено использовать для определения динамического давления потока приемную головку радиометра, затянутую пленкой, прозрачной для звука и непроницаемой для потока. [c.236] В [27] для разделения радиационного давления звука и динамического давления потока использовалось то обстоятельство, что время установления стационарного звукового поля существенно меньше, чем время установления стационарного акустического течения. Включение звука приводит сразу же к отклонению радиометра за счет радиационного давления (правда, только в том случае, когда инерционность радиометра мала) и затем к постепенному увеличению отклонения за счет динамического давления потока. Этот метод вызвал ряд возражений [38]. Имея в виду различную зависимость динамического и радиационного давлений от параметров жид1 ости и звукового поля, можно все-таки думать, что в некоторых случаях этот метод может быть успешно применен для измерения радиационного давления, а следовательно, и скорости потока с достаточной точностью. [c.236] Поскольку исследование акустических течений связано с измерением малых скоростей, иногда возникает необходимость поддерживать постоянной температуру во всем исследуемом объеме, ибо температурные неоднородности, особенно сильные в том случае, когда исследуемый объем подсвечивается мощным источником света, могут привести к конвективным потокам, вносящим погрешность в результаты измерений. Это особенно важно при наблюдении потоков в газах [16]. [c.236] Относительный размер пограничного вихря около цилиндра при малых и Средних АаЛе о — амплитуда смещения. [c.240] ПОТОК становится устойчивым и течение четко выражено. Дальнейшее повышение интенсивности в некоторых случаях приводит к возникновению потока обратного направ-,леш1я. Такое обращение потока наблюдалось в случае обтекания цилиндра [43] и отверстия в стенке [44], Еще большее увеличение интенсивности может привести к деформации линий тока [12] (см, рис. 46, 47), а для потоков вблизи отверстия — к пульсирующему режиму течения [44]. По-видимому, это предыереходные явления, связанные с неустойчивостью ламинарного режима течения при больших интенсивностях звука. [c.242] Проверка теории эккартовского течения. Можно считать, что систематической и достаточно полной проверки теории Эккарта до сих пор сделано не было, однако в ряде работ получены результаты, подтверждающие при определенных условиях справедливость этой теории. Наибольшее чпсло работ было посвящено, пожалуй, не проверке теории, а использованию результатов теории для определения отношения сдвиговой вязкости к объемной, о чем будет идти речь ниже. Получаемые при этом значения объемной вязкости, близкие к измеренным по поглощению звука, могут служить доказательством правильности теории. [c.242] В [45] исследовано поперечное распределение скорости потока, причем для получения однородного звукового поля использовалась штраубелевская кварцевая пластинка. В однородном звуковом поле распределение скоростей потока хорошо следует соотношению 6.58). Аналогичные измерения в газах были проделаны в [33], причем введены поправки в (6.58), учитывающие неоднородность звукового поля экспериментальные результаты хорошо согласуются с теоретическими. [c.242] ТОЛЬКО В областях, где скорость течения имеет одинаковое направление с направленпем распространения звука, т. е. в области, несколько отстоящей от источника звука и от поглотителя [33, 34]. Наблюдаемые отклонения от пропорциональности интенсивности звука [27] связаны, по-видимому, не с турбулизацией потока, а с неприменимостью 1еории для больших акустических чисел Рейнольдса, когда в среде происходит сильное искажение формы волны [46]. [c.243] Вернуться к основной статье