Личный кабинет
Подробное описание документа
Бочарова О. В.
Аэроакустический эффект Гартмана – сто лет исследований и текущее состояние вопроса / Бочарова О. В., Лебедев М. Г. - DOI 10.18698/2308-6033-2018-9-1803 // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2018. - № 9. -
Скачать документ
В начале прошлого века (1916–1919 гг.) Юл. Гартманом был открыт аэроакустический эффект, названный впоследствии его именем. Этот эффект состоит в том, что при помещении полой трубки в сверхзвуковую струю, вытекающую в атмосферу при избыточном или недостаточном давлении, взаимодействие струйного потока с преградой может происходить в нестационарном (автоколебательном) режиме и сопровождаться мощным акустическим излучением в окружающую среду. В течение прошедшего столетия этот эффект многократно изучался различными исследователями, в том числе с использованием численных методов, и продолжает изучаться по сей день. Причина такого интереса к данному явлению состоит в его многочисленных технических приложениях. С чисто научной точки зрения проблема интересна тем, что она определяется большим числом параметров (не менее 10) и далеко не все области этого многомерного пространства определяющих параметров изучены. В настоящей работе выполнено широкое параметрическое исследование рассматриваемой проблемы с целью получить достаточно общие законы, управляющие изучаемым явлением. Численные расчеты проводились в постановке модели невязкого газа (уравнения Эйлера) посредством метода Годунова. Результаты расчета сравнивались с результатами экспериментов, полученными многими авторами. Как правило, имелось хорошее согласование данных. Физическая картина явления проанализирована по результатам расчетов более чем 200 вариантов. Затронуты некоторые области упомянутого пространства определяющих параметров, ранее не изучавшихся ни в физических, ни в численных экспериментах. Сделан вывод о различных механизмах возбуждения автоколебаний для мелких и глубоких полостей. Обработка результатов для глубоких полостей (собственных результатов авторов статьи и результатов других работ, экспериментальных и численных) позволила сделать вывод о наличии универсальной (с точностью порядка 10 %) зависимости безразмерной частоты колебаний (числа Струхаля) от глубины полости. Подтвержден экспериментальный результат о переключении с низкочастотной моды колебаний на высокочастотную при изменении толщины стенок резонатора. Рассмотрен процесс аэротермоакустического нагрева в резонаторе Гартмана
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 9. - 2018.
