ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы О механизмах генерации шума дозвуковыми турбулентными струями из "Акустическое управление турбулентными струями " Разработанные к настоящему времени методы расчета шума дозвуковых турбулентных струй базируются на использовании акустической аналогии Лайтхилла, согласно которой общее неоднородное волновое уравнение может быть представлено в виде уравнения распространения звука в покоящейся среде, находящейся под действием внешнего поля напряжений Tj j. Лайтхилл предложил рассматривать Tij как эквивалентное распределение акустических источников, излучающих звук в неподвижную среду. [c.126] Для моделирования тензора Лайтхилла в невозбужденных струях используются либо экспериментальные характеристики турбулентного потока (профили средней и пульсационных скоростей, нормальные и сдвиговые напряжения Рейнольдса, пространственно-временные характеристики поля пульсаций скорости), либо соотношения полуэмпирической теории турбулентности - алгебраические и дифференциальные модели турбулентности [3.7]. При этом когерентные структуры явно не учитываются, хотя используется эмпирическая формула (см. главу 1) для характерной частоты пульсаций скорости в слое смешения, которая эквивалентна предположению, что в конце начального участка число Струхаля St 0,2 - 0,5. Известны также попытки прогнозирования шума турбулентных струй на основе изучения поля завихренности в струе методом дискретных вихрей [3.5,3.12]. [c.126] В первой модели предполагалось, что шум генерируется при разрушении волны неустойчивости, во второй - в процессе спаривания вихрей. Обе модели хорошо описывают рост широкополосного шума струи при ее низкочастотном возбуждении, а первая из них - и обратный эффект, т.е. уменьшение широкополосного шума струи при высокочастотном возбуждении. В этом последнем случае ближе к соплу разрушаются высокочастотные волны разрушаясь, они задерживают рост последующих волн, являющихся потенциальными источниками шума. [c.127] В работе [3.20] исследован шум, излучаемый отдельными участками возбужденной струи, и вклад отдельных мод в общий уровень шума. При этом использовалась нетрадиционная методика измерений. Решетка микрофонов перемещалась вдоль оси струи, охватывая цилиндрическую поверхность, простирающуюся в дальнем поле струи до 50 калибров от среза сопла. Предложенный метод позволил выделить три квадрупольные составляющие в изотропном среднем звуковом поле возбужденной турбулентной струи и провести локализацию источников на начальном участке. Анализ спектров отдельных азимутальных составляющих в узких полосах частот показал, что аналогичную структуру имел бы шум от отдельных вихревых образований, локализованных в зависимости от частоты на разных расстояниях от срезе сопла. Это подтверждает представления о важной роли крупномасштабных структур в общем шуме возбужденной струи. [c.127] Вернуться к основной статье