Влияние формы кромки сопла на акустическую чувствительность струй

А.А.Лебедев, аспирант

Московский физико-технический институт.

Исследовательский Центр Келдыша.

В литературе [1-3] неоднократно отмечались эффекты воздействия акустики на струйные течения. Причём данные эффекты отмечались как при ламинарном [1-2], так и при турбулентном [3] режиме течения в пограничном слое. Проведённые экспериментальные исследования показали, что турбулизация пограничного слоя на стенке трубы ослабляет или даже устраняет высокочастотный эффект замедления перемешивания. Также показано, что при некоторой амплитуде звукового облучения, достаточной для реализации высокочастотного эффекта при ламинарном пограничном слое, установка турбулизирующего кольца может приводить к тому, что эффект не будет наблюдаться, и тогда для его реализации требуется повышенный уровень звукового облучения.

В [2] было предложено воздействовать на акустическую чувствительность струй, т. е. на зависимость характеристик струи от амплитуды и частоты акустических колебаний от внешнего источника, изменяя только форму кромки сопла, с которой взаимодействуют акустические колебания. При этом предполагалось воздействовать только на структуру и амплитуду начальных возмущений, из которых развиваются кольцевые вихри в слое смешения, что может быть сделано без изменения структуры потока в выходном сечении сопла. Измерения средней скорости и интенсивности пульсаций скорости на оси струи в зависимости от расстояния до среза сопла показали, что при внешнем акустическом воздействии неоднородность кромки по азимуту приводит к увеличению пульсаций скорости на оси, как при высокочастотном, так и при низкочастотном акустическом возбуждении. Исследования проводились при таких конфигурациях кромки сопла, когда её изменение без внешнего акустического воздействия не приводило к изменению характеристик струи, т.е. структура течения на срезе сопла и режим течения в пограничном слое на стенках сопла оставались неизменными.

ЛИТЕРАТУРА

1. Власов Е. В., Гиневский А. С. Акустическое воздействие на аэродинамические характеристики турбулентной струи // Изв. АН СССР. МЖГ. 1967. №4. С. 133-138.
2. Павельев А. А., Цыганок В. И. Влияние акустической регуляризации начальных возмущений на развитие упорядоченных структур // Изв. АН СССР. МЖГ. 1986. №1. С. 171-174.
3. Власов Е. В., Гиневский А. С., Каравосов Р.К., Макаренко Т.М. О подавлении турбулентности в дозвуковых струях при их высокочастотном акустическом возбуждении // Изв. АН СССР. МЖГ. 1999. №1. С. 28-34.