На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Акустических возмущений

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Зная закономерности распространения акустических возмущений в одномерном течении газа и умея сводить произвольно-сложный процесс в зоне горения к некоторому фиктивному процессу в сечении, разделяющем «холодную» и «горячую» части течения, можно использовать сравнительно простой математический аппарат для исследования процесса возбуждения колебаний. Понимание энергетической стороны рассматриваемого явления полезно не только потому, что вносит ясность в этот запутанный вопрос, но и потому, что позволяет развить энергетический метод решения ряда задач, который в большинстве случаев отличается наглядностью и простотой. Что касается изучения механизмов обратной связи, то оно необходимо как для того, чтобы наметить наиболее простые практические методы воздействия на колебательную систему, так и для того, чтобы дать ее полное теоретическое описание.[409, С.11]

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. Экспериментальные работы по исследованию влияния колебаний на гидродинамику турбулентных потоков в каналах тоже показали, что при наличии наложенных регулярных колебаний скорости взаимодействие турбулентных пульсаций с наложенными регулярными колебаниями возможно в том случае, когда частота наложенных регулярных колебаний скорости совпадает с частотой турбулентных пульсаций, соответствующей малым волновым числам (k — 2яп/и).[141, С.182]

Помимо возмущений скорости и давления, которые объединяются понятием акустических возмущений, течением могут переноситься волны энтропии. В тех случаях, когда колебания в системе носят гармонический характер, возмущения энтропии, переносимые течением, имеют вид синусоидальных волн, как это было показано во второй главе.[409, С.107]

В отличие от предшествующих глав, где по сути рассматривались элементы процесса возбуждения акустических колебаний теплоподводом (распространение продольных акустических возмущений по трубе, вопросы изменения этих возмущений при пересечении ими области теплоподвода), здесь будет дано рассмотрение задачи в целом, с использованием полученных выше результатов. Однако прежде чем приступать к решению поставленной задачи, надо сделать одно замечание.[409, С.170]

При аналитическом исследовании акустических колебаний в трубе принятая схема явления создает значительные трудности. В основе этих трудностей лежит то, что на участках LL и L2 процесс одномерен и описывается уравнениями акустики, в то время как внутри короткой зоны 0 приходится учитывать трехмерность процесса горения и целый ряд сложных физических и химических закономерностей, свойственных горению. Зона а не только делит все течение на два участка, но и существенно изменяет характер акустических возмущений в областях, лежащих слева и справа от нее.[409, С.114]

Система уравнений (15.7), так же как и исходная система (15.1), справедлива не только для зоны горения малой протяженности, но и для любого, сколь угодно большого участка течения. Введенное выше предположение о малой протяженности зоны горения оказывается существенным из следующих соображений. Как уже говорилось, в невозмущенном течении /1=/2=/3=0. В возмущенном течении эти величины, вообще говоря, отличны от нуля и зависят от распределения по рассматриваемому объему V возмущений Q, v и Т. Возмущения указанных параметров могут быть связаны как с акустическими процессами, так и с процессом горения. Если доля первых пренебрежимо мала, то величины /15 /2 и /3 в уравнениях (15.7) зависят только от процесса горения. Это обстоятельство чрезвычайно существенно, так как лишь в этом последнем случае можно провести мысленную операцию «извлечения» зоны о из трубы L, нужную для того, чтобы связать между собою параметры течения на границах 0. Ведь эта связь должна быть одинаковой для всех видов акустических возмущений, для всех частот, которые определяются (в зависимости от свойств участков Lt и L2) лишь после того, как свойства зоны о уже сформулированы.[409, С.123]

перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный возникает волновой пограничный слой с периодическими колебаниями. При озвучивании пограничного слоя на частотах, лежащих в области неустойчивости (с{ >> 0), т. е. на частотах, близких к частоте естественных вихрей, которые и являются причиной возникновения волнового пограничного слоя, наблюдается синхронизация вихрей с вынужденной частотой /, что приводит к усилению возмущений (средняя часть кривой Ас,- = F (/) на рис. 83). 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. При уровне звуковых возмущений (УЗД), равном 110—115 дБ, звуковое возмущение не влияет на переход при УЗД = 120-И 25 дБ; такое влияние обнаружено лишь на частоте 800 Гц, а при УЗД = 130-4-135 дБ, влияние звуковых возмущений на переход имело место на частотах 200, 400 и 800 Гц. Наконец, при УЗД = 140 дБ переход ускоряется уже 180[141, С.180]

волн акустических возмущений. Принятый здесь прием идеализации перестает быть справедливым для очень коротких волн, соответствующих высоким гармоникам. Однако это обстоятельство не ограничивает существенно применимость развиваемого метода, поскольку высокие гармоники обычно не возбуждаются.[409, С.124]

1) рассмотреть характер распространения акустических возмущений в одномерном неизоэнтропическом течении (хотя эта задача и рассматривалась другими авторами, представлялось целесообразным дать несколько отличное от привычного решенеие);[409, С.10]

7. Власов Е. В., Гиневский А. С. Влияние акустических возмущений на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный. — «Ученые записки ЦАГИ», 1971, т. II, № 2, с. 1—10.[141, С.251]

где а0 — изэнтропическая скорость звука (скорость распространения малых акустических возмущений).[141, С.14]

Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную