Возбуждение звука турбулентностью

Возбуждение звука турбулентностью [c.406]

ВОЗБУЖДЕНИЕ ЗВУКА ТУРБУЛЕНТНОСТЬЮ 407 [c.407]

S 75] ВОЗБУЖДЕНИЕ ЗВУКА ТУРБУЛЕНТНОСТЬЮ 409 [c.409]

В заключение рассмотрено влияние спутного потока на интенсификацию смешения при низкочастотном акустическом возбуждении струи, а также акустическое возбуждение неизотермических затопленных газовых струй. Излагаются также различные способы повышения эффективности акустического возбуждения турбулентных струй поперечное акустическое возбуждение струи двумя излучателями, расположенными по обе стороны струи, на одинаковой частоте в фазе и противофазе многочастотное акустическое возбуждение струи на основной частоте и ее субгармониках при специально подобранном сдвиге фаз возбуждение струи звуком высших азимутальных мод акустическое возбуждение струи при нарушении гармоничности воздействующего сигнала. [c.9]

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]

Несколько иное объяснение рассматриваемого эффекта, одинаково пригодное для начальных ламинарного и турбулентного пограничных слоев, дано в [2.33]. Оно сводится к тому, что при высокочастотном возбуждении в слое смешения вблизи сопла x/d < 1,5) генерируются последовательно расположенные кольцевые вихри, расстояние между которыми определяется частотой возбуждения и скоростью истечения, о приводит к тому, что в указанной области слоя смешения под действием высокочастотного звука происходит подавление роста низкочастотных возмущений, дающих основной вклад в энергию турбулентности. Эксперименты при низком начальном уровне турбулентности подтверждает этот вывод инкременты низкочастотных возмущений, соответствующие числам Струхаля Stj, = 1,3-2,5, уменьшаются при x/d < 1. Следовательно, генерируемая звуком мелкомасштабная модуляция завихренности вдоль слоя сдвига приводит к подавлению роста низкочастотных возмущений и стабилизации сдвигового [c.81]

Рассмотрим частный случай одночастотного поперечного акустического возбуждения турбулентной струи от двух излучателей, расположенных по обе стороны струи и излучающих звук в фазе и противофазе [2.10,2.40, 2.68]. Основные параметры Re = 2,8 10 , о = 0,6%и2,5%, L = 105-120, Sts = 0-2,5.На рис. 2.46 представлены зависимости угла раскрытия а/а от чисел Струхаля St . Кривые 7 и i соответствуют двустороннему акустическому облучению при сдвиге фаз = О и = 180°. Кривые 2 описывают изменение а/а и для струи при ее одностороннем поперечном акустическом облучении. На рис. 2.47 приведены соответствующие зависимости скорости на оси струи в точке i/d = 8 от Sts. [c.87]

Для исследования механизма образования возмущений в струе под действием звуковых волн были использованы газоструйные излучатели большой интенсивности (L = 170 дБ), что позволило при теневой съемке дозвуковой турбулентной струи (число Маха истечения Mq = 0,75) наблюдать не только вихри, образующиеся под действием звука, но и порождающие их звуковые волны [4.3,4.8]. При этом число Рейнольдса, определенное по диаметру сопла и скорости истечения, составило Re = 10 . Использование газоструйных излучателей большой интенсивности привело к тому, что периодическое возбуждение уже не было во времени гармоническим, а приобретало пилообразную форму (рис.4.6). [c.134]

В основе всех существующих в настоящее время представлений о механизмах воздействия звука на струйные течения лежит представление о гидродинамической неустойчивости свободного сдвигового слоя струи и струи в целом и об упорядоченных структурах, возникающих в струях вследствие этой неустойчивости. Наличие таких упорядоченных структур как в ламинарных, так и в турбулентных струях, подтверждено многочисленными экспериментальными и теоретическими исследованиями. Предлагаемые различными исследователями механизмы воздействия звука на струйные течения охватывают все возможные способы воздействия на такие упорядоченные структуры. В частности, предполагают, что в турбулентных струях возможно прямое взаимодействие между звуком и турбулентной структурой потока, прямое воздействие звука на процесс передачи энергии от больших турбулентных вихрей к меньшим [1]. Другая точка зрения состоит в том, что звуковые колебания действуют на струю у среза сопла вблизи точки отрыва потока и приводят к образованию вихрей, которые по мере их распространения вдоль струи, вследствие неустойчивости струи и/или ее сдвигового слоя могут усиливаться или ослабляться в зависимости от частоты воздействия (см., например, [2]). Это наиболее распространенная точка зрения на процесс взаимодействия звука со струями. Высказывается также предположение, что возможна постоянная связь между звуковой волной, воздействующей на слой смешения, и возбужденной волной неустойчивости на протяжении нескольких длин волн неустойчивости [3] и, наконец, существует мнение, что взаимодействие звука со струей происходит через воздействие на поверхность раздела между струей и окружающим пространством [4]. [c.39]

Турбулентные пульсации скорости тох<е являются источником возбуждения звука в окружающем объеме жидкости. В этом параграфе будет изложена общая теория этого явления [М J Lightliiil, 1952). Будет рассматриваться ситуация, когда турбулентность занимает конечную область Уо, окруженную неограниченным объемом неподвижной жидкости. При этом самая турбулентность рассматривается в рамках теории несжимаемой жидкости — вызываемым пульсациями изменением плотности пренебрегаем это значит, что скорость турбулентного движения предполагается малой по сравнению со скоростью звука (как это предполагалось и во всей главе III). [c.406]

До сих пор мы рассматривали акустическое возбуждение струи плоскими волнами. Новые возможности управления струями представляет акустическое возбуждение звуком высших азимутальных мод (спиральными волнами). Некоторые результаты такого исследования описаны в работе авторов [2.14]. Экспериментальная установка представляла собой ресивер с хонейкомбом и сеткой, из него через сопло с выходным диаметром d = = 40 мм истекала струя. Воздух в ресивер поступал от компрессора. Звук от четырех динамиков подводился к соплу через цилиндрические трубки к выходному участку сопла в сечении, отстояшем на 30 мм вверх по потоку от плоскости среза сопла. Оси трубок были перпендикулярны оси сопла, шаг трубок в окружном направлении составлял 90°. Выходные отверстия трубок были закрыты мелкоячеистой сеткой заподлицо с внутренней поверхностью сопла. При возбуждении на одной частоте сигналы с различных динамиков могли подаваться в фазе или со сдвигом фаз Аф. При включении двух противоположных динамиков сдвиг фаз мог составлять Аф = О или 180° при включении всех четырех динамиков Аф = О или 90°. Для возбуждения струи применялись громкоговорители мощностью 20 и 150 Вт. Скорость истечения струи uq — 30 - 60 м/с. Re = (1 - 2) 10 , пограничный слой на срезе сопла бьш турбулентным. [c.88]

В наших опьггах по акустическому возбуждению турбулентных струй, как и в аналогичных опытах других исследователей, использовавших электродинамические излучатели звука, уровень гармоник был существенно ниже уровня основной составляющей, так что наличие этих гармоник не оказывало существенного влияния на процесс воздействия акустических колебаний на струю. Следовательно, можно утверждать, что в большинстве экспериментальных исследований акустического возбуждения турбулентных струй и слоев смешения имело место тональное, гармоническое воздействие. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...