ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Акустические характеристики ближнего и дальнего поля турбулентных струй при их акустическом возбуждении из "Акустическое управление турбулентными струями " Изменение оч)едненных и пульсационных аэродинамических характеристик потока в струе при ее акустическом возбуждении должно сопровождаться соответствующим изменением собственных акустических характеристик струи, которые определяются аэродинамическими параметрами течения (см. главу 1). Исследование этого явления представляет не только научный, но и практический интерес, так как оно открывает возможность целенаправленного управления акустическими характеристиками струи. Рассмотрим влияние гармонического акустического сигнала на изменение поля пульсаций давления в самой струе и в ее ближнем и дальнем акустических полях. [c.112] Подробные измерения пульсаций давления в акустически возбужденной струе были выполнены Ченом [3.11]. Им исследовано пространственное развитие пульсаций давления в круглой струе (щ = 65 м/с, Re = 2,6 10 ) при продольном низкочастотном облучении. Начальный пограничный слой на срезе сопла был турбулентным, уровень звукового давления в выходном сечении сопла вблизи его кромки Lq = 125 дБ, число Струхаля St изменялось в пределах 0,26 - 0,85. [c.112] Важные результаты при экспериментальном исследовании влияния акустического возбуждения струи на ее дальнее звуковое поле получил Мур [3.23]. Им были рассмотрены случаи как низкочастотного, так и высокочастотного возбуадения. Исследовались дозвуковые турбулентные струи с турбулентным пограничным слоем в выходном сечении сопла (Мо = = 0,2 - 1,0 Re = 3 10 ) при продольном облучении плоскими волнами. [c.116] Наибольшее увеличение широкополосного шума было достигнуто при St i = 0,35, но также обнаружено некоторое снижение широкополосного шума при Sta 1,5 и Мо = 0,2 -0,7. При этом среднеквадратичные значения пульсаций давления в звуковой волне на срезе сопла не превышали 0,08% от динамического давления. Автор отметил обшность механизмов снижения широкополосного шума в дальнем поле струи и ослабления турбулентного перемешивания в струе при ее высокочастотном акустическом возбуждении со ссылкой на рабо [3.1]. [c.116] Маха Мо при низкочастотном акустическом возбуждении прирост ДХ/ ALq уменьшается и при Мо — 1 становится несущественным. При высокочастотном возбуждении (St = 2 - 4,5) AL/ALq — 0,1. В работе [3.23] было также показано, что при низкочастотном акустическом возбуждении наблюдается нарушение известного закона восьмой степени (рис. 3.6), который характерен для турбулентных струй при отсутствии акустического возбуждения (см. главу 1). Шум возбужденной струи пропорционален примерно шестой степени скорости ее истечения. [c.117] Отмечается, что увеличение широкополосного шума струи реализуется, когда уровни возбуждающего акустического сигнала превосходят некоторое пороговое значение. При этом увеличение собственного широкополосного шума струи при возбуждении струи сигналом чистого тона сильнее, чем при возбуждении звуком с достаточно широкой полосой частот. [c.117] Для случая высокочастотного акустического возбуждения аналогичные результаты были получены в [3.16,3.19] при малых дозвуковых скоростях. [c.117] Было зафиксировано снижение широкополосного шума на 4 - 8 дБ при St, = 3,77 ([3.19], рис. 3.7,я) и на 3 дБ при St, = 7,74 ([3.16], рис. 3.7,6). [c.118] Хуссейном и Хасаном [3.16] исследовано влияние акустического облучения на низкоскоростные турбулентные струи при низкочастотном и высокочастотном возбуждении (Мо 0,2) Re 10 ). Пограничный слой в выходном сечении сопла был ламинарным. Результаты приведены на рис. 3.8 для Мо 0,15 в виде зависимостей AL от Ste. В диапазоне St i = = 0,005 - 0,008 наблюдалось повышение широкополосного шума струи на 3 дБ, при Stfl = 0,01 - 0,017 - снижение широкополосного шума достигало 1,6 дБ. Здесь Ste - безразмерная частота воздействующего на струю акустического сигнала, подсчитанная по толщине потери импульса пограничного слоя на срезе сопла (число Струхаля). [c.118] На рис. 3.9 представлены результаты измерений спектров шума в дальнем поле турбулентных струй при их низкочастотном и высокочастотном возбуждении осесимметричными (п = 0) и спиральными (п = 2) акустическими волнами [3.4]. Здесь также зафиксировано повышение широкополосного шума при St, 1 и его снижение при St, 1. [c.118] В главе 2 было показано, что эффект ослабления турбулентности реализуется при вполне определенном диапазоне уровней звукового давления воздействующего высокочастотного акустического сигнала. При превышении некоторого предельного уровня знак воздействия изменяется и вместо ослабления турбулентности происходит ее генерация. По-видимому, при этом должно наблюдаться повышение широкополосного шума струи. [c.119] Таким образом, бьшо надежно установлено изменение широкополосного шума турбулентных струй при их акустическом возбуждении. Дальнейшие исследования в этом направлении бьши посвящены уточнению полученных зависимостей, а также их обобщению на случай неизотермическил струй, кольцевых струй и струй, распространяющихся в спутном потоке. [c.120] Вернуться к основной статье