Дозвуковые турбулентные струи

В последние годы при исследовании шума дозвуковых турбулентных струй обнаружены новые явления, что позволило уточнить существующие представления о при[юде и закономерностях турбулентного шума и наметить пути его снижения. Было, в частности, показано, что шум турбулентной струи определяется не только начальными параметрами истечения (начальные профили скорости, энергии и масштаба турбулентности), но и влиянием наложенного акустического поля. Оказалось, что если не учитывать влияние самих установок и различных технических устройств, находящихся в акустически возбужденном состоянии, то их аэродинамические и акустические характеристики могут заметно отличаться от соответственных характеристик чистой турбулентной струи [3]. [c.126]

Рассмотрим в связи с этим результаты определения параметров когерентных структур в дозвуковых турбулентных струях. В последнее десятилетие обнаружены и всесторонне исследуются регулярные и когерентные структуры в самых различных турбулентных течениях с поперечным сдвигом [217, 250]. [c.127]

Остановимся вкратце на содержании каждой из десяти глав книги. В первой главе рассмотрены основные закономерности распространения дозвуковых турбулентных струй и освещены важная роль когерентных структур в процессах турбулентного смешения и их основные характеристики [c.8]

ГЛАВА 1 ДОЗВУКОВЫЕ ТУРБУЛЕНТНЫЕ СТРУИ [c.12]

Основные закономерности распространения дозвуковых турбулентных струй несжимаемой жидкости и газа к последнему времени хорошо изучены как теоретически, так и экспериментально. Это относится к слоям смешения, плоским, осесимметричным и пространственным затопленным струям и струям в спутном потоке. Общепризнанным является деление струи на три участка (рис. 1.1) начальный, переходный и основной [1.1,1.14]. [c.12]

Гл. 1. Дозвуковые турбулентные струи [c.14]

Рис. 1.7. Изменение функции когерентности в ближнем акустическом поле дозвуковой турбулентной струи при Мо = 0,29 и Мо = 0,95 а- x/d = 2, r/d= 1,5, Мо = 0,29 б- i/d = 2,r/d = 1,5, Мо = 0,95 /- Ax/d = 0,5 2- V, 3 - 1,Ъ 4- 2 5 - 2,5 6- 3 7- Ai/d = 3,5 в- x/d = 4, r/d = 2, Мо = 0,29 г- x/d = 4, r/d = 2, Мо = 0,95

Акустические характеристики дозвуковых турбулентных струй [c.27]

УПРАВЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДОЗВУКОВЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙ [c.46]

Влияние уровня звукового сигнала (при низкочастотном возбуждении дозвуковой турбулентной, струи), на повышение широкополосного [c.118]

О механизмах генерации шума дозвуковыми турбулентными струями [c.125]

В предыдущих главах 2 и 3 было показано, как при воздействии слабых акустических возмущений можно осуществлять управление аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковой турбулентной струи. В настоящей главе рассмотрены некоторые результаты экспериментального исследования воздействия интенсивных периодических и, в частности, акустических возмущений на аэродинамические характеристики турбулентной струи. Мы здесь не будем касаться энергетической выгодности такого способа управления турбулентными струями. Отметим лишь, что рядом авторов были выполнены экспериментальные исследования характеристик турбулентных струй с высокой интенсивностью периодического возбуждения. Однако сравнение результатов этих исследований затруднено тем обстоятельством, что периодический во времени закон модуляции расхода в струе определялся конструктивными особенностями устройств (прерывателей потока), создающих пульсации скорости в струе. Это обстоятельство затрудняет обобщение или сопоставление результатов опубликованных работ, так как структура течения в возбужденной струе, по-видимому, зависит от спектрального состава периодических пульсаций скорости и масштаба турбулентности в выходном сечении сопла. Отмеченное обстоятельство подтверждается существенными отличиями закономерностей распространения сильно возбужденных турбулентных струй, установленными в работах различных авторов [4.2,4.4,4.6,4.7,4.9]. [c.129]

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 настоящей главе рассмотрены известные методы математического моделирования дозвуковых турбулентных струй при наличии периодического гармонического возбуждения. Особое внимание уделяется описанию в рамках этих методов образования и взаимодействия крупномасштабных когерентных структур, а также их восприимчивости к периодическому возбуждению. Приводятся данные расчетов, иллюстрирующих интенсификацию турбулентного перемешивания (генерацию турбулентности) в струях при их низкочастотном гармоническом возбуждении и ослабление перемешивания (подавление турбулентности) в струях при их высокочастотном возбуждении. Подчеркивается, что математическое моделирование периодического возбуждения турбулентных струй позволяет описать закономерности периодического (акустического) возбуждения струй, которые ранее были установлены в экспериментальных исследованиях. [c.155]

Сверхзвуковые изобарические струи во многом сходны с дозвуковыми турбулентными струями. Так, в обоих случаях параметры крупномасштабных когерентных структур слабо зависят от числа Рейнольдса. В то же время характерное число Струхаля, соответствующее когерентным структурам в конце начального участка струи, уменьшается от St = 0,5 при числе [c.201]

В главе 3 описан акустический способ управления шумом дозвуковых турбулентных струй. Рассмотрены два основных эффекта - широкополосное усиление шума струи при ее низкочастотном тональном акустическом возбуждении (St = 0,2 - 0,8) и широкополосное ослабление шума струи при ее высокочастотном (Stj = 1,5-5) акустическом возбуждении. Указанные эффекты сопровождаются соответственно широкополосным усилением или ослаблением турбулентных пульсаций в струе (см. гл.2). Упомянутые эффекты реализуются при небольших уровнях возбуждения, превышающих некоторый пороговый уровень /uq = 0,01 - 0,02. Многочисленные данные экспериментов иллюстрируют реализацию этих эффектов для холодных и горячих дозвуковых (глава 3) и сверхзвуковых (глава 7) струй. Рассмотрены случаи, когда тональное вынуждающее низкочастотное возбуждение не обнаруживается в дальнем акустическом поле, а также случай, когда само возбуждение является широкополосным. При низкочастотном возбуждении струи диаграмма направленности излучаемого ею шума мало отличается от соответствующей диаграммы для невозбужденной, но соответствующие уровни звукового давления для возбуждения при Stj = 0,2 - 0,8 увеличены на 6 - 8 дБ. [c.208]

В некоторых работах [41, 232] представлены подробные данные о влиянии продольного и поперечного звукового облучения дозвуковых турбулентных струй на их аэродинамические характеристики. Обращают на себя внимание два эффекта взаимно противоположного характера, возникающие при аэроакустичес-ком облучении струи и соответствующих либо условию усиления генерации, либо условию ослабления турбулентности в пределах ее начального участка. [c.127]

Излагаются результаты экспериментального исследования управления аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковых и сверхзвуковых турбулентных струй путем воздействия на них акустических возмущений различных интенсивности и частоты. Исследованы когерентные структуры в дозвуковых турбулентных струях и их восприимчивость к воздействию гармонических акустических возмущений. Исследованы гене-ращ1я и подавление турбулентности в дозвуковых струях при низкочастотном/высокочастотном акустическом возбуждении дозвуковых струй и, соответственно, увеличение/уменьшение широкополосного шума таких струй. Рассмотрены активные и пассивные методы управления характеристиками сверхзвуковых неизобарических струй. Анализируются методы математического моделирования дозвуковых турбулентных струй с точки зрения их способности описать влияние периодического возбуждения на интенсификацию/ослабление турбулентного смешения при низкочастотном/высокочастотном возбуждении. [c.2]

В 1967 году Е.В.Власовым и А.С.Гиневским было установлено, что слабое акустическое возбуждение дозвуковой турбулентной струи позволяет в достаточно широких пределах управлять интенсивностью турбулентного смешения. Оказалось, что в зависимости от частоты акустического воздействия могут быть реализованы два эффекта интенсификация турбулентного смешения в струе при низкочастотном акустическом воздействии и ослабление турбулентного смешения при высокочастотном акустическом возбуждении, частота которого на порядок превышает частоту низкочастотного облучения. В 1979 году в Государственном реестре открытий СССР бьшо зарегистрировано открьггие № 212 "Явление акустического ослабления турбулентности в дозвуковых струях с приоритетом от 31 марта 1967 года (авторы - Е.В.Власов и А.С.Гиневский). [c.6]

В шестой главе рассмотрены современные методы численного моделирования дозвуковых турбулентных струй при наличии их периодического возбуждения, причем особое внимание уделено их способности описать обнаруженные в экспериментах закономерности (интенсификация и ослабление перемешивание при низкочастотном и высокочастотном возбуждении, эффекг насыщения с ростом уровня возбуждения при низкочастотном облучении, смена знака воздействия с ростам уровня возбуждения при высокочастотном возбуждении). [c.10]

Механизм турбулентного смешения и генерации аэродинамического шума в сверхзвуковых неизобарических струях существенно отличаются от соответствующих механизмов дозвуковых турбулентных струй. Они рассматриваются в одной из глав книги. Здесь важно отметить, что акустические методы управления могут оказаться эффективными и для сверхзвуковых струй. И здесь исследованы случаи аетивного и пассивного управления. В последнем случае наиболее эффективно управление с помощью экрана, который облучает струю отраженными от ее газодинамического участка звуковыми волнами. [c.42]

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]

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]

Когерентные структуры в импактных струях. Наличие когерентных структур в струе особенно наглядно проявляется при натекании дозвуковой турбулентной струи на экран. Здесь при достаточно больших дозвуковых скоростях истечения и не очень больших расстояниях сопла от экрана (xo/d < 7,5) возникают мощные автоколебания с частотой, близкой к частоте предпочтительной моды свободной струи (St = 0,3 - 0,4). Эти автоколебания воспринимаются в дальнем акустическом поле струи как [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...