Пограничный слой акустический

Пограничный слой акустический 104, 105 Предельно разреженного газа метод 26 [c.444]

Рис. 7. Влияние толщины пограничного слоя акустического течения на процесс сушки керамической пластинки

Пассивация катодных процессов 541 Пограничный слой акустический 263 [c.686]

Несмотря на малую величину А2(Т), анализ акустических изотерм должен быть весьма точным. Незначительная кривизна при высоких давлениях, которая является результатом влияния А2(Т), может в сочетании с кривизной, возникающей при низких давлениях благодаря эффектам пограничного слоя, привести к почти линейному характеру изотермы. Если не вводить соответствующих поправок, то наклон изотермы и ее постоянный член будут найдены неверно (п. 3.3.3). [c.101]

Для повышения точности акустический интерферометр целесообразно использовать на частотах ниже частоты обрезания первой моды. Поправка, связанная с влиянием пограничного слоя, оказывается довольно большой, однако легко учитывается и может быть найдена с удовлетворительной погрешностью. [c.110]

Ввиду последнего условия, в области движения можно выделить узкий акустический пограничный слой, в котором происходит падение скорости от се значения в звуковой волне до нуля на твердой поверхности. Поскольку скорость газа в этом слое (как и в самой звуковой волне) мала по сравнению со скоростью звука, а его характерный размер — толщина б — мал по сравнению с к (ср. условие (10,17)), то движение в нем можно рассматривать как несжимаемое. [c.430]

Этот результат демонстрирует указанное в начале параграфа явление. Мы видим, что вне пограничного слоя возникает (во втором приближении по vo) стационарное движение, скорость которого не зависит от вязкости. Ее значение (80,10) служит граничным условием при определении акустического течения в основной области движения (см. задачу) ). [c.432]

Излучаемая в окружающее пространство акустическая мощность шума пограничного слоя на обтекаемых поверхностях подчиняется тем же законам, что и акустическая мощность вихревого шума, т. е. пропорциональна шестой степени скорости потока и квадрату геометрических размеров поверхности. Спектр этого шума непрерывен в широкой полосе частот. [c.150]

Акустическая мощность вентилятора энергетически складывается из целого ряда шумов, сюда относятся шум вращения, вихревой шум и шум пограничного слоя. Расчет уровня акустической мощности вентилятора можно производить по формуле, выведенной Е. Я. Юдиным [c.151]

Основными источниками акустического шума являются выхлопная струя газотурбинного двигателя, пульсации давления в турбулентном пограничном слое, срыв потока и др. В отличие от других видов внешних воздействий (нагрузок), действующих на изделие, у акустических нагрузок есть особенности широкий спектр частот, изменяющихся от единиц герц до нескольких килогерц, случайный характер изменения во времени и в пространстве и др. [c.443]

В отличие от течения в колеблющемся пограничном слое скорость течения вне пограничного слоя не зависит от вязкости. Однако образование вихревого движения вне пограничного слоя обусловлено вязкостью среды. Вихри, образовавшиеся в колеблющемся пограничном слое (рис. 24, б), возникают вследствие вязкости среды, а вихри вне пограничного слоя (рис. 24, а) возникают в результате взаимодействия с вихрями в пограничном слое. Вращение вихрей в пограничном слое происходит в направлении, противоположном вращению вихрей вне пограничного слоя. Аналогичная картина возникает в цилиндрическом канале. При возбуждении в канале поперечных резонансных акустических колебаний, направленных вдоль радиуса канала, возникают вторичные вихревые течения, как и в случае продольных колебаний. Вращение вихрей осуществляется в плоскости поперечного сечения канала (рис. 25). Методика расчета таких течений приведена в работе [39]. [c.108]

Состояние учения о свободной конвекции в настоящее время таково, что многие стационарные задачи имеют точные или приближенные аналитические решения. Среди аналитических работ преобладают исследования ламинарных потоков, возникающих при свободной конвекции. Труднее математической обработке поддаются вопросы свободной конвекции при турбулентном течении в пограничном слое. В этом случае, как и в случае ламинарного режима, для описания теплообмена в условиях свободной конвекции применяются методы теории подобия с широким использованием эксперимента. Изучение вопросов нестационар- ной свободной конвекции имеет также большое значение. Одним из важнейших вопросов теории нестационарного теплообмена в условиях свободного движения является вопрос о влиянии вибраций на конвективные процессы. Вибрационный эффект, создаваемый или перемещением нагретой поверхности в окружающей среде или подводом возмущений в виде акустических или других периодических колебаний к самой среде, может изменить теплоотдачу в несколько раз. Такое изменение теплоотдачи позволяет качественно по-другому подходить к решению новых задач в условиях естественной конвекции, и в настоящее время обширные исследования посвящены этому вопросу. Получить общее аналитическое решение задачи не всегда удается, поэтому большинство работ посвящено экспериментальному и аналитическому исследованию частных случаев. [c.143]

Анализ колебаний с большими амплитудами колебания давления и скорости при условии, что пограничный слой остается ламинарным, показывает, что характер обтекания тел изменяется. В этом случае происходит деформация формы как вихрей внешнего акустического потока, так и вторичных вихрей внутреннего течения., [c.164]

Влияние акустических колебании на развитие и переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный исследовалось экспериментально. В условиях акустических колебаний как при естественных, так и при вынужденных возмущениях в процессе [c.179]

Рас. 83. Зависимость влияния частоты акустических колебаний на устойчивость пограничного слоя [c.180]

Экспериментальное исследование влияния полей акустического шума с дискретным спектром и турбулентности с широким спектром на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный приведено на рис. 85, где даны зависимости критического числа Рейнольдса (Ree) p от средней квадратической величины интенсивности (u Iuq) [c.181]

При возникновении акустических колебаний температура стенки обычно быстро уменьшалась. Было трудно определить, предшествовало ли падение температуры стенки пульсациям давления или наоборот. Эксперименты показали, что звуковые волны, генерируемые внешним источником, действуют на пограничные слои вблизи поверхностей нагрева, что приводит к увеличению интенсивности теплообмена [20]. Следовательно, можно полагать, что уменьшение температуры стенки было обусловлено увеличением коэффициента теплоотдачи вследствие взаимодействия акустического поля с местным полем течения у поверхности нагрева. Однако установка ротаметра в контуре оказала весьма существенное дополнительное демпфирующее воздействие, в результате чего акустические колебания в контуре в условиях вынужденной кон- [c.358]

Немаловажно, что преобразование имеет в основном математический характер. В частности, оно не учитывает влияния на характеристики течения уровня акустической энергии, появляющейся в турбулентном потоке при гиперзвуковых скоростях. Возникающие при этом безвихревые пульсации создают звуковое давление, увеличивающееся с ростом числа Маха. Не ясно, каким образом эти пульсации усложняют ноле течения при очень боль-щих числах Маха и как они изменяют количество движения в пограничном слое. [c.435]

При этом в опубликованных работах большей частью исследуется теплообмен при ламинарном пограничном слое на лобовой части тел с притупленным носом. При турбулентном пограничном слое получены лишь первые результаты. При этом необходимо обратить внимание на следующее важное обстоятельство. При сверхзвуковом потоке уравнение вязкой жидкости (Путем разложения по малым приращениям плотности можно разбить на две части первую, отображающую систему нестационарных уравнений гидродинамики, и вторую — систему уравнений акустики. Это соответствует то.му положению, что переход видимого движения в тепло в общем случае происходит двояким путем за счет трения, отображаемого в уравнениях движения тензором вязких напряжений, и за счет акустической сжимаемости. [c.15]

С увеличением мощности (тяги) двигателей и скорости полета возросла интенсивность акустических полей (нагрузок), генерируемых самолетными источниками сильного шума реактивной струей двигателя, пульсацией давления в пограничном слое, срывом потока и др. [c.91]

Акустическая нагрузка в полете. В полете на дозвуковых скоростях вследствие образования спутного потока акустические нагрузки от реактивной струи резко уменьшаются. На режимах сверхзвукового полета действие их прекращается вовсе, так как генерируемые струей звуковые волны имеют меньшую скорость распространения, чем скорость движения самолета, и поэтому не достигают его поверхности. Однако с увеличением скорости полета увеличивается уровень акустических нагрузок, вызванных турбулентностью потока, обтекающего самолет. В пограничном слое уровни этих нагрузок составляют 140—145 дб. При наличии срыва, например, на треугольном крыле или с плохо обтекаемых частей конструкции они могут возрасти до 160—162 дб. [c.91]

Реакция начального участка круглой турбулентной струи на продольные монохроматические акустические возмущения различной частоты впервые исследована в работе [1.30] для струи с числом Re = 10 при начальном турбулентном пограничном слое. На рис. 1.8 показана полученная в работе амплитудная характеристика - зависимость среднеквадратичной величины пульсаций скорости в точке x/d = 4 , г/d = О от интенсивности акустических пульсаций скорости на срезе сопла us при разных числах Струхаля Sta, определенных по частоте fs воздействующего звука. При малых уровнях возбуждения основной сигнал линейно зависит от уровня возбуждения иа при всех Sts. Возникающая вследствие нелинейности гармоника замедляет рост основного колебания. Колебание с St = 0,3 является предпочтительным в том смысле, что оно может достигать наибольшей из возможных амплитуд, поскольку при этом числе Струхаля в наименьшей степени генерируется гармоника. [c.20]

При акустическом облучении турбулентной струи непосредственное взаимодействие акустического поля с турбулентными пульсациями в струе практически не имеет места, так как длина акустических волн существенно превышает характерный размер сопла (его диаметр) или толщину пограничного слоя в начальном сечении слоя смешения. Однако акустические волны генерируют вихревые возмущения на неоднородности течения [2.32,2.43], на кромке сопла в случае струи или на задней кромке разделяющей два потока пластины в случае слоя смешения. Эти возмущения и воздействуют на вихревую систему слоя смешения в начальном участке струи подобно тому, как это наблюдается при механическом воздействии на поток. При этом акустическое возбуждение обладает важным преимуществом дальнодействия, т.е. оно не требует введения в поток каких-либо препятствий или подвижных устройств. [c.46]

Как указывалось выше (см. п. 1.1), при высокочастотном возбуждении струи характерное число Струхаля акустического возбуждения следует определить не только по диаметру сопла, а по характерному значению пограничного слоя на срезе сопла, например, по толщине потери импульса во. [c.54]

В работе [2.13] исследовано продольное акустическое возбуждение турбулентной струи при различных режимах течения в пограничном слое при выходе из сопла. Для изменения начального ламинарного профиля скорости цилиндрический выходной участок сопла диаметром = 25 мм и длиной X = l,5d с помощью набора трубок удлинялся до значений xo/d = 7,6 и 20. При этом условии толщины пограничного слоя в выходном сечении этих трубок определились с учетом влияния поперечной кривизны поверхности [c.60]

Акустическое поле создавалось динамическим громкоговорителем, установленным на торцевой стенке успокоительной камеры (рис. 2.16). Число Рейнольдса в опытах составляло Re = uad/i/ = (0,5-1,2) 10 . Последовательное удлинение сопла позволяло изменять режим течения в начальном пограничном слое от ламинарного до турбулентного естественным образом использования турбулизаторов. Некоторым недостатком такого способа турбулизации пограничного слоя является заметное изменение относительной толщины начального пограничного слоя <5о/го, где Го = d/2. Уровень звукового давления в выходном сечении сопла достигал L = 120-125 дБ. [c.61]

В главе 9 излагается способ управления автоколебаниями в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью, который основан на высокочастотном или низкочастотном возбуждении свободной струи. Оказалось, что при высокочастотном акустическом возбуждении струи (St = 2-5) диаметром d = 1,15 - 2,2 м реализуется эффект ослабления перемешивания независимо от режима течения в пограничном слое выходного сечения сопла. [c.62]

Рассмотрим результаты экспериментального исследования влияния продольного акустического возбуждения турбулентной струи при различной степени начальной турбулентности потока [2.62]. Схема сопла, акустических излучателей и турбулизирующих сеток показана на рис. 2.18. На рис. 2.19 показаны профили скорости и интенсивности турбулентности в выходном сечении сопла при о = 1Д5 0,5 3 и 5%. Эксперименты выполнены при числах Маха Мо = 0,05 - 0,35, начальном ламинарном пограничном слое Я и 2,4, о = 1,15%) и начальном турбулентном пограничном слое (Я и 1,6, о = 0,15 - 5%). На рис. 2.20 приведены зависимости u/u- = = Fi(St5, -o) для чисел Маха Мо = 0,15 и 0,3 при x/d = 9 и уровне возбуждения L = 130 дБ. [c.63]

Аналогичные исследования были выполнены в [2.22] для случаев низко-и высокочастотного возбуждения. Основные параметры установки d = 2Q мм, uo = 20 м/с, о = 2,25%, Я = 2,09, т.е. начальный пограничный слой был близок к ламинарному, L = 124 дБ, Stj = 0,24 0,41 и 3,7. В этих экспериментах было установлено, что деформация поперечного сечения наблюдается при низкочастотном возбуждении струи (поперечное сечение вытягивается в направлении облучения, причем овальность поперечного сечения усиливается вниз по потоку) при высокочастотном поперечном акустическом возбуждении деформация поперечного сечения струи не имеет места, т.е. течение остается осесимметричным. [c.66]

Это утверждение подвергается сомнению в [2.34] на том основании, что тогда уровни пульсаций на оси струи при акустическом возбуждении должны принимать некоторое промежуточное значение между крайними значениями, соответствующими начальным ламинарному и турбулентному пограничным слоям без возбуждения как следует из эксперимента [2.17], это не имеет места. [c.81]

Стохастические модели. Математическая формулировка и исследование стохастических моделей основаны на методах теории вероятностей, теории случайных функций и математической статистики. Многие задачи прикладной теории колебаний могут быть удовлетворительно сформулированы и решены лишь с использованием стохастических моделей. К ним относятся прежде всего задачи о колебаниях систем, возбуждаемых случайными нагрузками. Примером служат нагрузки от атмосферной турбулентности, пульсаций в пограничном слое, акустического излучения работающих двигателей, морского волнения, транспортировки по неровной дороге и т. п. Многие технологические процессы также сопровождаются случайным изменением динамических нагрузок (например, нагрузки, действующие на элементы горнодобывающих и горнообрабатывающих машин). Случайные факторы помимо нагрузок могут войти в вибрационные расчеты также через парамегры системы. Так, случайный разброс собственных частот или коэ( х))ициентов демпфирования Может оказать сильное влияние на выводы о виброустойчивости. [c.268]

Рассмотрим акустический пограничный слой у плоской твердой стенки (плоскость xz), причем движение будем считать плоским — в плоскости ху И. S lili hling, 1932). Приближения, связанные с малой толщиной пограничного слоя, описаны в 39 и сохраняют силу для рассматриваемого нестационарного движения. Нестационарность приводит лишь к появлению в уравнении Прандтля (39,5) членов с производными по времени [c.430]

Рассмотрим поверхность нагрева, находящуюся в контакте с жидкостью. При этом давление превышает критическое, а температура жидкости ниже псевдокритической. Допустим, что температура стенки превышает псевдокритическую. Тогда жидкость вдали от стенки представляет собой псевдожидкость, а в нагретом пограничном слое свойства жидкости напоминают свойства газа. Таким образом, жидкость в пограничном слое характеризуется высокой сжимаемостью и малой плотностью. Волна конденсации, проходящая через поверхность нагрева, стремится сжать н Идкость в пограничном слое и кратковременно увеличить теплоотдачу. Когда через поверхность проходит волна разрежения, пограничный слой расширяется, вызывая мгновенное уменьшение теплоотдачи. По-видимому, эти условия являются идеальными для поддержания пульсаций. Аналогичный вывод справедлив и для докритической двухфазной системы, когда существует пузырьковый пограничный слой . Способность теплового источника, зависящего от давления, поддерживать резонансные акустические колебания, известна с 1777 г. Отдельные задачи подобного рода были рассмотрены Зондхаузом и Релеем [18, 19). Очевидно, необходимо, чтобы рабочее тело вдали от стенки было в состоянии нсевдожидкости, поскольку пульсации при температуре в массе жидкости, превышающей псевдокритическую, не наблюдались. Возможно, жидкость в пограничном слое (псевдогаз) находится в таком состоянии, что при незначительном росте давления она сжимается и ее плотность приближается к плотности жидкости. Происходящий в этом случае взрыв может генерировать волны давления, которые в дополнение к влиянию нестационарного теплообмена должны усиливать первоначальное возмущение. [c.358]

Исследования, проведенные НАСА, также показали, что шум силовой установки с ТВД создается главным образом воздушным винтом и реактивной струей, причем шум винта является доминирующим. Для снижения шума винтовентилятора предлагаются два способа использование тонких профилей лопастей для снижения шума пограничного слоя и лопастей саблевидной формы для уменьшения влияния числа Мп на течение на их концах и сжимаемости потока. Оценка уровня шума самолета с перспективным ТВД при акустической обработке мотогондолы показывает, что он будет удовлетворять существующим и новым нормам. [c.227]

Аэродинамические и акустические параметры, характеризующие начальные условия истечения дозвуковых затопленных и спут-ных турбулентных струй. В общем случае начальные условия истечения характеризуются распределением в выходном сечении сопла средней скорости, температуры, энергии и масштаба турбулентности. Применительно к затопленным струям с почти равномерным распределением перечисленных параметров по сечению (вне пограничного слоя на срезе сопла) для характеристики начальных условий истечения используются следующие параметры Re = uadju - число Рейнольдса, Мо = щ/а - число Маха, То/Тоо - степень неизотермичности, = и /uq - степень турбулентности в центре выходного сечения сопла, <5q и бо и Я = 6 /во - толщина вытеснения, толщина потери импульса и формпараметр пограничного слоя в выходном сечении сопла. К начальным условиям истечения относится также режим течения в пограничном слое в выходном сечении сопла (ламинарный, переходный, турбулентный). В ряде случаев представляется также существенным знание масштаба турбулентности, а также наличия вибраций сопла - продольных и поперечных, их величина и спектры. Характеризуются они величиной вибрационного ускорения, которая измеряется специальными вибродатчиками. [c.35]

В связи с этим рассмотрим данные соответствующего эксперимента [2.69] для слоя смешения круглой струи в функции = fsdluQ и Stg = fsSo/uo при x/d = А, где - толщина потери импульса в начальном сечении ламинарного пограничного слоя (рис. 2.10) при продольном акустическом возбуждении струи. Мы видим, что в наибольшей степени ослаблению перемешивания соответствует диапазон Std = 1 - 3 и Ste = 0,012-0,022. Во всех этих случаях оптимальное значение Ste, при котором реализуется ослабление перемешивания в струе, соответствует Ste = 0,017. Оно наблюдается на участке слоя смешения круглой струи протяженностью до ж = 4d или X — (800 - 1600)00- [c.55]

Таким образом, акустическое гармоническое возбуждение турбулентной струи при сравнительно малых амплитудах является эффективным средством управления ее статистическими характеристиками. В настоящей главе рассматривается реализация такого управления при различных начальных условиях истечения (уровня возбуждения, режима течения в начальном пограничном слое, начальной турбулентности потока, модового состава акустических возмущений, числа Маха истечения, степени неизо-термичности струи, влияния отклонения формы управляющего сигнала от гармоничности и др.). [c.56]

Экспериментальные исследования показали, что при низкочастотном акустическом возбуждении струи эффект интенсификации смещения усиливается с ростом уровня возбуждения. Однако после достижения некоторого предельного уровня возбуждения (u /uq = 1,25%) наступает насыщение, и дальнейщее увеличение этого уровня мало сказывается на характеристиках струи. Этот вывод был впервые обоснован в работе [2.64], а затем подтвержден в более обстоятельном исследовании [2.61]. В этой работе опыты проводились со струей, истекающей из сопла диаметром d = = 0,088 м при числах Маха истечения Мо = 0,2 0,3 и 0,54, числе Струхаля Sts = fsd/uo = 0,5 и уровнях продольного акустического возбуждения u /uq = о - 2% пограничный слой на срезе сопла был турбулентный Н к, 1,6), начальная турбулентность потока в центре выходного сечения сопла о = 0,3%. На рис. 2.11 представлены зависимости Um/uo = Fi x/d) и u /uo = F2 x/d) при фиксированных значениях Мо = 0,2, Stj = 0,5 и разных значениях u /uq = 0-1,25%, которые иллюстрируют эффект насыщения [2.61]. [c.56]

В первых опыгах по акустическому возбуждению турбулентных струй режим течения в начальном пограничном слое в выходном сечении сопла не контролировался. В дальнейшем, однако, выяснилось, что эффект интенсификации и ослабления перемешивания в струе при акустическом облучении заметно различаются при изменении режима течения в пограничном слое при выходе из сопла. [c.60]

В работе [2.17] выяснены условия реализации эффекта ослабления перемешивания в начальном участке турбулентной струи при начальных ламинарном и турбулентном пограничных слоях и различных уровнях поперечного акустического возбуждения. Основные параметры экспериментальной установки d — 150 мм, uq = 18 м/с, L = 95 -130 дБ, Re = = 1,89 10 , Stj = 4,17. Начальный пограничный слой на срезе сопла был ламинарным (формпараметр Н = 2,44) при установке проволочного тур-булизатора в сопле был получен турбулентный пограничный слой на срезе сопла (формпараметр Н = 1,54). [c.62]

На рис.2.17 представлены зависимости и/и и и /и на оси струи от уровня звукового давления L в сечениях x/d = 2 и 6 при ламинарном и турбулентном пограничных слоях на срезе сопла. Видно, что при начальном ламинарном пограничном слое в обоих сечениях акустическое облучение при St = 4,17nL > 115 дБ приводит к заметному снижению пульсаций скорости на оси струи (на 15 - 18%) при начальном турбулентном пограничном слое аналогичное снижение достигается только при L = 120 - 130 дБ. При L = 130 дБ и начальном турбулентном пограничном слое и и = 0,82-0,88, u/u = 1,06. На основании полученных результатов можно сделать следующий вывод. Ослабление перемешивания в струе при ее высокочастотном акустическом возбуждении, т.е. частичное подавление турбулентности, реализуется независимо от режима течения в [c.62]

Описанные в [2.70] специально поставленные опыты показали, что механизм подавления турбулентности при высокочастотном возбуждении сдвиговых течений не может быть объяснен ни взаимодействием волн Толмина-Шлихтинга в пограничном слое сопла и волн Кельвина-Гельмгольца в слое смешения, ни турбулизацией начального пограничного слоя при акустическом возбуждении. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...