Колебания в струе

Какому механизму отдать предпочтение в генераторах Гартмана, где резонирующая полость занимает промежуточное положение между указанными граничными системами, — сказать еще трудно. Наши исследования стержневых излучателей и получение более низких частот (чем это следует из релаксационного механизма генерации), хорошо объясняемых с точки зрения резонансной гипотезы, заставляют предполагать, что в газоструйных генераторах скорее имеет место резонансный механизм возбуждения, хотя разрывной характер возмущений указывает на то, что колебания в струе при больших амплитудах не могут быть синусоидальными. [c.20]

До некоторой степени этот механизм возникновения колебаний в струе напоминает процесс возбуждения звука в органной трубе (как его излагает А. А. Харкевич [29]), только в нашем случае имеют место нелинейные колебания газа с появлением движущихся скачков, интенсивность которых ограничивается лишь потерями в среде и при отражении от границ, а также излучением в окружающее пространство. [c.86]

Вопросам проектирования камер сгорания и систем подачи ракетных двигателей, работающих на жидком топливе, посвящена гл. 7. В ней подробно рассматривается теория струйных и центробежных форсунок, проектирования головок камер сгорания, причем особое внимание уделяется вопросам дробления струи и пелены топлива, соударения струй и колебаний в струе и пелене. Подробно излагается также качественная теория гомогенного и гетерогенного горения. [c.7]

Наблюдаемая зависимость звуковых или резонансных колебаний от скорости газа качественно согласуется с анализом связи условий возникновения колебаний в струе с размерами тела, проведенным Лайтхиллом. [c.355]

Подобно тому, как это было сделано для внешнего акустического поля (см. рис. 3.1), прямыми измерениями установлено, что колебания в струе на частоте ДТ имеют азимутальную компоненту с тем же шагом винта . Колебания в струе представлены осевой компонентой безразмерной флуктуации массовой скорости на частоте ДТ т = б ру)/ рь)а, где (ру)а — массовая скорость в выходном сечении сопла. Установлено, что в струе существуют две нижеозначенные области, различающиеся пространственно-временной структурой поля колебаний (рис. 3.7). 1. Область неизобарического течения, где существует ярко выраженная бочкообразная структура течения (рис. 3.7, а, х = 9,0). При г > О распределение т (г) характеризуется наличием двух максимумов (внутренний и внешний), между которыми при г = г рас- [c.62]

Представим колебания в струе и внешнем акустическом поле [c.66]

Для получения продуктивных результатов из уравнения (3.5) примем во внимание результаты, установленные выше. Здесь логичны следующие рассуждения. Колебания в струе имеют азимутальную компоненту с шагом винта Да = 2Х. Следовательно, [c.67]

В связи с возможными колебаниями переливающейся струи для надежной работы таких водосливов толщину водосливной стенки рекомендуют принимать з/Я < 0,5 [c.129]

Возьмем железнодорожный поезд. Под действием нагрузки изгибаются оси вагонов и паровоза, по мере вращения осей изменяются и напряжения, возникающие в различных слоях материала. Те слои, которые только что находились наверху и растягивались, через доли секунды оказываются внизу и сжимаются. Такая нагрузка, — а ей подвергаются детали всех машин, — называется знакопеременной, она много раз подряд меняет направление своего действия и изматывает металл, утомляет его. Некоторые нагрузки могут породить колебание деталей. Например, удары струй газа в ротор турбины вызывают дрожание лопаток с частотой, доходящей до 200 тыс. колебаний в минуту Попробуйте подсчитать, сколько изгибов претерпевает каждая лопатка ротора в год, — от такой работы немудрено устать. [c.190]

Генератор с дискретным спектром частот. Основным элементом (рис. 6), генерирующим звуковые колебания, является вращающийся диск 2 с отверстиями, установленный в струе воздуха, истекающего из сопл форкамеры I. Число сопл в форкамере и шаг распределения по окружности соответственно равны числу и шагу распределения аналогичных отверстий в рабочем колесе (диске 2). При вращении диска площадь сечения струи воздуха, истекающего из сопл, периодически изменяется от минимальной (когда отверстия полностью закрыты) до максимальной (когда они полностью открыты). Попеременное открывание и закрывание отверстий приводит к резкому изменению газодинамических параметров струи и, следовательно, к возникновению пульсаций давления в горле рупора, которые возмущают звуковые колебания воздушной среды. [c.451]

Одной из причин, вызывающих увеличение теплового потока в окрестности точки торможения модели, обтекаемой дозвуковым потоком, может быть турбулизация потока. В высокотемпературных струях, получаемых с помощью электродугового нагрева, причиной турбулизации потока может быть способ нагрева газа электрической дугой. Например, пульсации температуры и давления в струе могут происходить из-за колебаний электрических параметров. На рис. 11-9 приведены результаты работы [Л. 11-27], где исследовалось влияние степени турбулентности т набегающего на модель дозвукового потока на интенсивность [c.320]

Концентрация абразивной струи выбрана по данным предварительных экспериментов такой, чтобы износ был достаточно интенсивный, причем колебания концентрации абразива в струе не влияли на конечный результат износа. Абразив взвешивался, и количество его для каждого Э1 спе-римента выбиралось таким, чтобы погрешность измерения величины износа образцов не превышала 1% от величины износа. [c.98]

На рис. 3-6 представлена зависимость параметра б от коэффициентов га и й на границе устойчивости струйного течения. При значениях k < 1 независимо от величины параметра б колебания с параметром га = О всегда возрастают, а с параметром га > 1 никогда не приводят к распаду струи. Когда же А > 1, то распад струи может произойти в результате развития колебаний с различными га с возрастанием параметра б сложные колебания приводят струю к распаду. [c.28]

Вебер [Л. 3-2 ] на основе теории малых колебаний аналитически определил условия распада и длину сплошной части струи вязкой жидкости, вытекающей в среду невязкого газа. Определение произведено при двух формах возмущающего движения симметричных и волнообразных колебаниях жидкости в струе. В частном случае Вебер получил решение Релея для невязкой жидкости. [c.29]

К. Вебер [Л. 11] аналитически определил условия распада и длину сплошной части струи вязкой жидкости, также применив к этому случаю теорию малых колебаний. Для струи жидкости, обладающей вязкостью jj., коэффициентом поверхностного натяжения а и плотностью р, вытекающей из круглого отверстия радиуса Rq в спутный поток невязкого газа плотности Рг с относительной скоростью W, которая значительно меньше скорости звука, было получено следующее уравнение зависимости инкремента колебания от волнового числа I [c.6]

Во-первых, для решения вопроса о том, какое из неустойчивых колебаний при заданных условиях приведет к распаду, необходимо знать длины волн и интенсивность колебаний, существующих в струе. Эти колебания задаются начальными условиями истечения струи, т. е. характером течения струи в форсунке, конструкцией распылителя, обработкой и состоянием поверхности сопла и др. [c.6]

При работе механических форсунок с увеличением скорости истечения сплошная струя топлива распадается на капли. Изменение формы капель в процессе их распада можно проследить по микрофотографиям, приведенным на рис. 4 [7]. С повышением скорости истечения топлива распад струи происходит на некотором расстоянии от сопла, и основной причиной распада является потеря устойчивости струи вследствие осесимметричных колебаний. Дальнейшее повышение скорости истечения приводит к возникновению волновых колебаний, которые интенсивнее воздействуют на струю, и поэтому распад жидкости происходит ближе к соплу и на более мелкие капли. При высоких относительных скоростях истечения топлива уже невозможно заметить какие-то строго периодические волновые колебания. Деформации струи становятся запутанными с образованием. на ее поверхности малых волн, в результате воздействия которых [c.12]

При поперечном акустическом облучении струи порождение звуковыми колебаниями при их взаимодействии с кромками сопла вихревых возмущений происходит неравномерно по периметру кромки сопла, что обусловливает образование скошенных вихревых колец и, как следствие, нарушение осевой симметрии течения в струе. Соответствующие экспериментальные исследования для случая низкочастотного акустического возбуждения струи выполнены в [2.56] и в [2.22] - при низкочастотном и высокочастотном акустическом возбуждении струи. [c.65]

Остановимся подробнее еще на одном ярком примере самовозбуждения струи. Это так называемое "свистящее сопло в котором реализуется самовозбуждение струи с управляемой амплитудой и частотой (рис. 5.1,е). Оно состоит из трубы постоянного сечения и следующей за ней муфты, скользящей по трубе. При продольном смещении муфты изменяется длина Lg широкого окончания трубы. Муфта обеспечивает скачкообразное расширение потока из трубы длиной Lp. С помощью этого устройства можно возбудить в выходном сечении трубы гармонические колебания скорости с интенсивностью = ((г )) / /гto до 10-12% без какого-либо подвода энергии извне и, таким образом, существенно интенсифицировать перемешивание в струе [5.8,5.11]. [c.142]

Указанные автоколебания [5.5,5.14] вызваны взаимодействием гидродинамических колебаний потока в слое смешения свободной струи и акустических колебаний в обратном канале (стоячие звуковые волны). Наличие гидродинамических колебаний в слое смешения струи приводит к тому, что интенсивность пульсаций скорости в ядре потока в открытой рабочей части превышает соответствующие пульсации в аэродинамических трубах с закрытой рабочей частью [5.12]. [c.151]

Наиболее распространенные способы демпфирования такого рода колебаний сводятся либо к ослаблению регулярных вихреобразований в слое смешения свободной струи, либо к ослаблению воздействия колебаний в свободной струе на колебания в обратном канале [5.5]. Первое достигается сообщением пограничному слою в начальном сечении струи азимутальной неоднородности, что в конечном счете ослабляет или разрушает кольцевые вихри (когерентные структуры) второе - с помощью отверстий в стенках диффузора вблизи его входной кромки. [c.151]

Изучая структуру сверхзвуковых потоков, Гартман пришел к выводу, что возможно создать новый тип акустического генератора, если на некотором расстоянии от сопла соосно с ним поместить резонирующую камеру. При перемещении резонатора в область, где давление в струе возрастает (аф на рис. 1, б), названную Гартманом областью неустойчивости, или нестабильности, струя становится источником мощных акустических колебаний. [c.15]

Следует отметить, что в дальнейшем аналогичная неустойчивость струи была обнаружена, когда в струю помещали отражающие предметы с плоской или даже закругленной поверхностью, если их размеры превышали диаметр диска Маха, а расположение было таково, что образованный при торможении отсоединенный скачок уплотнения находился за той плоскостью, в которой в свободной струе возникал диск Маха. Правда, в этом случае интенсивность колебаний была существенно ниже, чем при использовании резонирующей камеры. [c.15]

Все это говорит о том, что реально существующий механизм высокочастотных колебаний в свистке Гартмана отличается от механизма низкочастотных пульсаций, носящих релаксационный характер. Поэтому для объяснения процессов, происходящих в излучателе, следует рассмотреть явления, наблюдаемые при ударе струи о жесткую поверхность. [c.18]

В области механики его наиболее известные исследования относятся к гидро- и аэродинамике (теория вихрей, жидких струй, атмосферной циркуляции, звуковых колебаний в органных трубах). Ученые мемуары были собраны им самим в три тома (Leipzig, 1882—1885) два других тома содержат публичные лекции и популярные статьи. Заботами его учеников был опубликован в шести томах целый цикл лекций по математической физике, читанных им в Берлине. [c.299]

Аналогичное уравнение машины может быть составлено и для случая двойного регулирования. При исследовании двойного регулирования в некоторых случаях можно считать, что при малых колебаниях на турбинах Каплана золотник рабочего колеса остаётся в покое, а на турбинах Пелыона при малых колебаниях вступает в работу только игла, отклонитель же в струю не врезается. [c.328]

Приложение рассмотренного решения Вебера к случаю распада плоской струи невязкой и вязкой жидкостей дано в работах А. С. Лышевского [Л. 3-14, 16]. Распад полой струи рассмотрен в работе того же автора [Л. 3-15]. Однако, практического интереса эти работы не представляют, так как полая струя без закрутки не осуществима на сколько-нибудь заметной длине, а одномерные колебания в плоскости невероятны. При этом задача о полой струе поставлена не корректно. [c.31]

В промышленных и топочных установках используют форсунки не только с одним способом распыливания, но и комбинированные, в которых топливо распыливают, применяя различные виды энергии одновременно или последовательно. При работе таких форсунок на одних режимах распыливание производится по одной схеме, а на других — по другой. Часто применяют комбинированные паро- и пневмомеханические форсунки, в которых при малых расходах для распыливания топлива используют пар или воздух, а на номинальной нагрузке распыливание осуществляют, увеличивая давление подачи топлива. В комбинированных форсунках с акустическими излучателями при малых расходах топлива распыливание происходит под действием ультразвуковых колебаний воздушной струи при максимальных расходах форсунка работает как механическая. В ротационных форсунках для дробления топлива на капли используется как механическая энергия, получаемая топливом от вращающейся [c.11]

Акустический шум. Источником акустич. Ш. могут быть любые нежелательные механич. колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах. Различают механич. Ш., вызываемый вибрацией, соударениями твёрдых тел (Ш. станков, машин и т. п.) аэро- или гидродинамич. Ш., возникающий в турбулентных потоках газов или жидкостей в результате флуктуаций давления (напр., Ш. в струе реактивного двигателя) термодинамич. III., обусловленный флуктуациями плотности газа (напр., в процессе горения), а также резким повышением давления (напр., при взрыве, электрич. разряде) кавитац. Ш., связанный с захлопыванием газовых полостей и пузырьков в жидкостях кавита-щЛ). Акустич. Ш. (напр., авиац. и ракетных двигателей) — источник НЧ-помех в работе радиоэлектронных устройств и одна из причин нарушения их работоспособности. В ряде случаев акустич. Ш. служит источником информации, т. е. выполняет роль сигнала. Так, по Ш. подводных лодок и надводных судов осуществляют их пеленгацию шумоподобные сигналы используются в радиоэлектронике для разл, измерений. [c.479]

Второй характерной особенностью представленных кривых для недогретой жидкости является то, что при некотором перепаде давлений участок постоянного расхода начинается резким изломом. Фридрих объясняет этот факт наступлением кавитационного режима течения, при котором в сильно суженной струе местное давление падает настолько, что становится возможным испарение. При этом из-за увеличения удельного объема среды дальнейшее снижение противодавления не сказывается на величине расхода. По данным автора, наступление этого режима сопровождается характерным шумом и колебаниями в показаниях манометра. [c.248]

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]

Полное давление в струйках тока, прошедших разные участки системы скачков уплотнения, различно. Наибольшее восстановление давления в струе газа, прошедшей систему скачков 2-4-6. Зная угол О2 и предполагая течение плоскопараллельным, указанную систему можно легко рассчитать [2]. На рис. 1 штрихпунктирной линией нанесено значение = 19.75, рассчитанное для струйки тока, прошедшей систему скачков 2-5. Оно согласуется с экспериментальными данными. Значение давления рдд в струе, прошедшей систему косых скачков 2-4-6 равно 30. Это намного выше максимального значения р° на цилиндре. Это обстоятельство объясняется тем, что ширина отмеченной струи очень мала и она размывается, не дойдя до поверхности цилиндра (ширина струи, полученная по измерению расстояния АВ на теневой фотографии для цилиндра с с1 = 24 , равна 1-1.5 ). Этому содействует также колебание всей системы скачков уплотнения относительно среднего положения, практически всегда имеюгцееся во время эксперимента как вследствие отрыва потока, так и вследствие чисто механических колебаний модели в аэродинамической трубе. При больших размерах модели и больших числах Маха повышение давления на цилиндре будет более значительным. В частности, как показывают расчеты, при больших числах Маха скорость потока за скачком 5 остается сверхзвуковой. В этом случае перед цилиндром будет наблюдаться местный прямой скачок 7. [c.495]

В саду Французского колледжа ( ollege de Fran e), используя сжатый воздух и водяные резервуары из лаборатории Рено, Вертгейм сумел добиться контроля над струей жидкости так, чтобы создать стационарные колебания в цилиндрических жидкостных столбах (Wertheim 11842, 2]) ). [c.334]

Генерация звуковых колебаний в излучателях гартмановского типа тесно связана с эффектами, возникающими в сверхзвуковых струях. Поэтому для лучшего понимания процессов, происходящих в газоструйных излучателях, мы кратко остановимся на особенностях струи, скорость которой превышает скорость звука. [c.11]

Если отражатель расположен вблизи сопла, то положение скачка устойчиво. Но начиная с некоторого расстояния между соплом и стенкой, скачок начинает осциллировать это, хорошо видно на кадрах, полученных с помощью скоростной киносъемки с применением теплеровской установки. При этом с удалением отражателя от сопла период колебаний увеличивается. Мерх [24] исследовал процессы, происходящие в струе при ее торможении, и показал, что возникновение автоколебательного процесса носит резонансный характер. Поэтому в дальнейшем предложенный Мерхом механизм генерации мы будем условно называть резонансным. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...