Реферат: Ближнее акустическое поле импульсной струи - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Ближнее акустическое поле импульсной струи

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 82 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЛИЖНЕЕ АКУСТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ИМПУЛЬСНОЙ СТРУИ. к.т.н . Третьяков Д.В. Р аспространенным источником промышленног о шума являются струи газа , истекающие с высокой скоростью из различных агрегатов . Изучению акустического поля струи газа пос вящено значительное число исследований , в бол ьшинстве которых принимается допущение о стац и о нарном характере истечения . Однако во многих промышленных и транспортных ус тановках источником промышленного шума являются струи газа с ярко выраженным импульсным характером истечения . В этом случае , по сравнению со стационарным режимом истечения струи , к а чественно изменяется проце сс формирования и эволюции акустического поля . В настоящей статье приведены результаты экспериментальных исследований процесса формирования акустического поля сверхзвуковой импульсной струи газа вблизи ее источника истечения , где поле струи не может быть с моделировано полем точечных источников звука. В качестве источника импульсной струи в настоящей работе использовалась электроразря дная ударная труба с соплом на торце . В электроразрядной камере ударной трубы прово дился разряд конд енсаторной батареи и происходил быстрый нагрев газа . Вследствие большого градиента давления между электроразрядн ой камерой и остальной частью трубы форми ровалась ударная волна . Когда ее фронт пад ал на сопло в торце ударной трубы , нач иналось импульсное ист е чение газа в окружающее пространство . При этом в с опло проходила ударная волна /1/, которая двигал ась перед контактным разрывом по соплу /2/ и выходила в окружающее пространство. Исследование акустического поля импульсной струи проводилось с помощью датчик ов давления и оптическими методами . Датчики да вления имели пьезокерамический чувствительный эл емент . Для каждой точки пространства проводил ись 10-15 опытов с замером параметров акустическо го поля датчиками давления. Для визуализации процессов формирования и эволюции акустического поля проводилась съемка процесса в проходящем луче лазера и съемка голографической интерференционной к артины . Разрыв полос на интерференционной кар тине свидетельствует о скачкообразном изменении параметров среды , т.е . о наличии уд а рной волны. Перед головной частью импульсной струи , истекающей в затоп ленное пространство (рис .1), образуется ударная волна /3/. На некотором удалении от оси струи ударная волна вырождается в акустическую . Если предположить , что отсутствуют химические реак ции внутри импульсной струи и между газом импульсной струи и газом о кружающего пространства , то для практических целей достаточно учитывать избыточное давление , возникающее только при прохождении указанных ударной и акустической волн . Процессами ж е , обусл а вливающими возникновение аку стических возмущений , свойственных стационарному режиму истечения , в этом случае можно прен ебречь . Специфической особенностью ближнего акуст ического поля импульсной струи газа можно считать то , что его с большой точностью , можн о считать образованным при преодолении головной части формирующийся струи аэродинамического сопротивления окружающего про странства . На рис . 2 приведена фотография исслед уемого процесса в проходящем луче лазера. Рис . 1 (8 КВ ) Рис . 2 (35 КВ ) В сис теме отсчета , связанной с головной частью импульсной струи , газ затопленного пространства будет набегать на ударную волну со ско ростью равной скорости гол овной части импульсной струи . Критическая точка перехода ударной волны в акустическую будет соответ ствовать точке , в которой нормальная сос тавляющая скорости набегающего потока к фронт у волны окажется равной скорости звука . В больш инстве практических слу чаев акустическое поле импульсной струи газа вблизи ее источника имеет осевую симметр ию . При этом для описания процесса целесоо бразно ввести полярную систему координат , (рис . 1). Полярная ось совпад ает с осью симметрии струи и направ лена в сторону ее движения , а за полюс принята точка пересечения оси с плоскост ью выходного среза сопла . Тогда критическое значение полярного угла , являющиеся функцией т екущего времени может быть определе но из решения уравнения , представляющего собой условие равенства скорости звука нормальной составляющей скорости набегающего потока : где , и - соответственно , показател ь адиабаты , газовая постоянная и темпе ратура газа затопленного пространства . Угол в приведенном выше уравнени и выражается в радианах . Выражение , определяющее форму фронта возмущения , вызванного в окружающем пространств е головной частью импульсной струи , может быть пол учено расчетно v теоретическими методами или эмпирически . В частности , форма фронта во змущения может быть определена оптическими ме тодами. Рис . 3 (55 КВ ) Вблизи критическо й точки на фронте возмущения, определенн ой из условия равенства скорости звука но рмальной составляющей , происходит качественное из менение наблюдаемой интерференционной картины . Дл я значений полярного угла , превышающих , при пересечении интерференционной полосой фронта возмущения происходит ее искривление (рис . 3). Для полярных углов меньших при пересечении интерференционной полосой фронта возмущения происходит ее ра зрыв , что свидетельствует о скачкообразном из менении параметров среды . С течением времени сверхзв уковая головная часть импульсной струи удаляется от выходного среза сопла ударной трубы и фронт возмущения в о кружающей среде вытягивается вдоль струи . При этом критическое значение полярного угла , определенное из условия равен ства скорости звука нормальной составляющей , уменьшается , что хорошо согласуется с результ атами обработки интерферограмм , полученных для различн ых стадий процесса. При а нализе исследуемого процесса за характерный г еометрический размер был принят диаметр крити ческого сечения сопла ударной трубы . За характерное время v время пр охождения звуко м расстояния при нормальных условиях. Сигналы с датч иков давления , установленных на малых и бо льших полярных углах являются характерными , соответственно , для ударной и акустической волн . На рис . 4 приведен вид типичной зав исимости относительного избыточного давления от времени в точке с полярным радиусом 12,5 и полярным углом 30¦ (кривая 1) и в точке с тем же полярным р адиусом , но с полярным углом 120¦ (кривая 2). Под относительным избыточным давлением понима ется величина : , где v изменение давления при акустическ ом или ударном возмущении , - начальное давление в невозмущ енной среде. Рис . 4 (8 КВ ) Для о беих зависимостей з а начало отсчета п ринят момент прихода возмущения от головной части импульсной струи в рассматриваемую точку . Наличие нескольких максимумов в фазе сжатия на кривой 1 не является случайным , а имеет стабильную повторяемость во всех опытах с установкой датчи к а в этой точке . Существование этих максимумов объясняется присутствием дополнительных волн с жатия , следующих в непосредственной близости за фронтом основной ударной волны . Фронты этих волн можно отчетливо наблюдать в про ходящем луче лазера рис . 2 (полосы п оперек отрезка А-А ) Рис . 5 (8 КВ ) Наибольшее избыто чное давление в фазе сжатия при полярных углах меньших критического значения незначит ельно уменьшается при увеличении угла , а п ри превышении крити ческого значения его спад становится более резким . На рис 5 приведены экспериментальные зависимости наибольшего относительного избыточного давления от полярного угла для точек на полярных радиусах 12,5 , 18,75 , и 25 . Перегиб кривых находится в инт ервале полярных углов 60 - 75¦ , что не противор ечит условию равенства ск орости звука и скорости нормальной составляющей набегающего потока . Наименьшее значение избыточного давл ения в фазе разряжения , следующей за фазой сжатия , монотонно увеличивается с увеличение м полярного угла (рис . 5). Перегибов на этих зависимостях не наб л юдается. Как с ледует из анализа результатов экспериментов , диаграмма направленности импульсной струи газа , как источника промышленного шума , существенно отличается от круговой . Площадь фронта ак устической волны , на рассматриваемых радиусах , примерно в 1,4 раза больше фронта ударной волны . Однако , энергия , переносимая в окру жающее пространство акустической волной , примерно в 6,3 раза меньше энергии переносимой ударн ой волной . При интегрировании по поверхности акустической и ударной волны плотность п ото к а энергии рассчитывалась по п оказаниям датчиков давления. Первый максимум в спектре сигнала дат чика давления приходится на диапазон частот (2,38 - 2,89) . При этом с увеличением полярного угла установки датчика с 30¦ д о 150¦ среднее в группе опытов значение частоты , на которую приходится первый максиму м , изменяется с 2,38 . до 2,89 . На всех пол ярных углах на частотах превышающих (11,90 - 12,75) в спектре возникает ряд максимумов , значения которых значитель но ниже первого максимума . На полярных углах , близких к критическому , наблюдается появлени е максимума в диапазоне частот от 5,95 до 8,50 . Этот максимум по величин е соизмерим с первым максимумом на частот ах (2,38 - 2,89) . Начиная с некоторого пол ярного угла максимум на частотах (5,95-8,50) начинает превышать значение первого максимума. В общем случае кроме возмущения в затопленном пространстве , связанного с преодолением головной частью сверхзвуковой импул ьсной струи аэродинамич еского сопротивления . Звук будет генерироваться и непосредственно струей газа , как в сл учае стационарного режима истечения струи . Ге нерирование звука импульсной струей можно виз уализировать при просвечивании пространства вбли зи стру и лучом лазера (рис .6 v на рисунке отмечены *). Сравнивая яркость изображени й и интерференционные картины можно заключить , что величина избыточного давления в звук овых волнах , генерируемых непосредственно газом струи , пренебрежимо мала по сравнению с избыт о чным давлением , возникающем п ри прохождении ударной и акустической волн от преодоления аэродинамического сопротивления головной частью. Рис . 6 (44 КВ ) По ре зультатам проведенной работы могут быть сделаны следующие выводы : 1. Промышленный шум от истечения в окружающее пространство сверхзвуковой импульсной струи определяется преодолением ее головной частью аэродинамического сопротивления . 2. Возникающая при движении головной части струи ударная вол на на некотором полярном угле вырожда ется в акустическую . 3. Большая часть э нергии , передаваемой от сверхзвуковой импульсной струи газа окружающей среде , переносится ударной волной . 4. Спектральные харак теристики акустического поля существенно зависят от полярного угла . Полученны е выводы использовались при разработке мер по защите от промышленного шума , вызванного истечением из различных агрегатов импульсных струй в окружающее пространство. Список литературы. 1. Гвоздева Л.Г . Формирование квазистационар н ой струи внутри сопла в процессе его ударного запуска .// Изв . АН СССР . МЖГ . 1977. ¦ 1. с . 76-82. 2. Добрынин Б.М ., Ма сленников В.Г ., Сахаров В.А . Процесс установлени я плоского сверхзвукового струйного течения п ри различных физических свойствах истекающего и затопляющего газов .// ЖТФ .. 1987. т . 57, вып .1. с . 118-124. 3. Голуб В.В ., Шульм ейстер А.М . Стартовые ударные волны и вихр евые структуры , возникающие при формировании струй . // Изв . АН СССР . МЖГ . 1988. ¦ 5. с . 146-150.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Для взрослых настольных игр требуется только стол.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru