Cтраница 1
Влияние акустических возмущений на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный. [1]
Влияние акустических возмущений на структуру течения не было обнаружено. [2]
Определено влияние акустических возмущений на развитие течения вблизи поверхности цилиндра и в ближнем следе. [3]
Хотя интенсивность звука небольшая, влияние акустических возмущений на течение наблюдается, и оно несколько отличается от случая обтекания плоского торца. Особенность заключается в том, что при включении акустического поля положение максимума продольной пульсации скорости не меняется, что может быть объяснено поджати-ем отрывной области слабой струей, истекающей из трубы. [4]
![]() |
Распределение U, и и интенсивности пульсаций и / в полосе 4 Гц. [5] |
При высокочастотном звуковом облучении цилиндра удлинением Я 10 влияние акустических возмущений на структуру течения в разных сечениях по размаху проявляется по-разному. В среднем сечении, как и для цилиндра большого удлинения ( Я 16), в зоне отрыва потока при наложении звука возрастают интенсивности пульсаций скорости, происходит преобразование акустических возмущений в вихревые. [6]
В нашем случае эксперименты с поперечным обтеканием консольного цилиндра показали, что при указанном способе воздействия характер влияния акустических возмущений на обтекание его торца качественно остается таким же, как и при внешнем звуковом облучении. Это служит подтверждением того, что наблюдаемый эффект изменения интегральных характеристик течения при акустическом воздействии связан в первую очередь с возникновением вихревых возмущений в области отрыва потока, а не с прямым воздействием звука на структуру следа. [7]
В результате интерференции между двумя цилиндрами вихри, сходящие с их поверхности, сложным образом взаимодействуют. Определить структуру отдельных вихрей и тем более их взаимодействие современными экспериментальными методами очень сложно. Из приведенных экспериментальных данных следует, что влияние акустических возмущений на рассматриваемые типы течений осуществляется через механизм перехода ламинарного режима течения в следе в турбулентный, который при воздействии акустического поля, по-видимому, отличается от механизма естественного перехода. В частности, на это указывают данные работы [ Sato H. [8]
![]() |
Спектры и в невозмущенном потоке перед переходом. [9] |
На рис. 86 приведены энергетические спектры акустических возмущений. Спектральные данные представлены в виде отношения средней энергии колебаний на единицу ширины полосы частот к квадрату скорости основного потока. Спектр минимальной интенсивности дает максимальное значение критического числа Рейнольдса. Возрастающее влияние акустических возмущений совпадает с наличием пиков энергии при последовательно уменьшающихся частотах. Основное влияние на критическое число Рейнольдса оказывают спектры F и G ( в отличие от спектра Л), в которых отсутствуют дискретные пики. Существенная разница во влиянии спектров В и Е объясняется тем, что переходом управляют какие-то компоненты спектра Е более низкой частоты. [10]
![]() |
Зависимость влияния частоты акустических колебаний на устойчивость пограничного слоя. [11] |
В области низких частот ( зона 1 и Ас, F ( /)) акустические колебания малой амплитуды не оказывают заметного влияния на развитие пограничного слоя, а в области частот выше области нестабильности ( зона 2) наблюдается подавление вихре-образования ( зона 3), что замедляет переход ламинарного состояния пограничного слоя. Увеличение уровня звукового сигнала, соответствующего области неустойчивости, приводит к увеличению синхронизирующего воздействия внешних колебаний. При этом синхронизация наблюдается при большей разности частот колебаний естественных вихрей и вынужденной частоты. Исследование влияния энергии и спектра акустических возмущений на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный показало, что при воздействии распространяющихся вдоль потока звуковых колебаний достаточно большой интенсивности резко возрастает турбулентность продольной составляющей скорости, в то время как интенсивность турбулентности поперечных составляющих пульсаций скорости остается неизменной. Результаты влияния акустических возмущений на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный показаны на рис. 84, где представлены спектры продольных составляющих скорости в фиксированном положении пространства пограничного слоя. Воздействие звука ускоряет наступление перехода в пограничном слое при определенных условиях. [12]