ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Численное моделирование турбулентных струйных течений на основе обобщенных уравнений Рейнольдса (трехчленное разложение). Влияние низкочастотного и высокочастотного гармонического возбуждения из "Акустическое управление турбулентными струями " Система (6.6) позволяет определить три параметра - эффективную толщину слоя смешения, амплитудное или среднее значение кинетической энергии турбулентности и амплитудное значение периодических пульсаций. Для этого требуется задать начальные значения этих параметров и характерную частоту периодических пульсаций или число Струхаля St. Таким образом, открывается возможность учитывать влияние на развитие струи таких параметров, как начальная турбулентность и начальный уровень периодического возбуждения, а также частота возбуждения и азимутальное волновое число m = 0,1,2. [c.171] В качестве примера на рис. 6.14 сравниваются расчетные и опытные значения пульсаций давления вдоль слоя смешения и поперечных профилей пульсаций давления турбулентной струи при ее акустическом возбуждении плоскими (тп = 0) и высшими азимутальными (тп = 1 и 2) модами [6.23]. В работе [6.22] приведен расчет нарастания толщины потери импульса вдоль слоя смешения круглой струи при ее высокочастотном возбуждении (Ste = 0,017). Результаты расчета (рис.6.15) хорошо описывают соответствующую экспериментальную зависимость, полученную ранее при акустическом возбуждении струи (см. рис. 2.36). [c.171] Кривые и /uq = Fi u /uo) и в/в = F2(u /uq) на рис. 6.16 иллюстрируют эффект насыщения низкочастотного акустического возбуждения струи (Sts = 0,5) при увеличении интенсивности акустического возбуждения [6.27]. [c.171] Сходные результаты получены при трехчастотном периодическом возбуждении струи (Sti = 0,2, St2 = 0,4 и St3 = 0,8) на нулевой моде (п=0, осесимметричные возмущения) при сдвиге фаз между первым и вторым Pi2 И между вторым и третьим - /Згз периодическими возмущениями [6.20]. Было исследовано влияние частоты периодических возмущений на их взаимодействие, рост энергии турбулентности и эффективной толщины слоя смешения на участке протяженностью 9 калибров. Показано, что при 12 = = 270° и / 2з = 180° утолщение слоя смешения вдоль по потоку максимальное (рис. 6.18). [c.172] В цитированной выше работе выполнены расчеты изменения толщины потери импульса вдоль по потоку при начальных уровнях периодического возбуждения u /uq = О - 10% и числах Струхаля Sts = 0,2 - 4,8 для фиксированного низкого начального значения уровня мелкомасштабной турбулентности о = 0,1% в круглой струе. Показано, что при St 0,5 толщина в при xjd = onst монотонно увеличивается с ростом уровня периодического возбуждения (рис. 6.19), начиная от = 0,5% при этом не наблюдается попарного слияния вихрей, т.е. субгармоника несущественна. При Sts = 0,6- 1,0 с ростом уровня возбуждения утолщение слоя смешения вдоль по потоку становится немонотонным и происходит одно спаривание вихрей. [c.173] Из представленных материалов можно заключить, что изложенный в п.6.4 метод моделирования в наибольшей степени пригоден для анализа влияния периодического возбуждения турбулентных струй на их аэродинамические характеристики. [c.174] Вернуться к основной статье