Акустическая турбулентность

Наконец, микропотоки в объеме среды и вблизи кавитационных пузырьков становятся источниками акустической турбулентности. Особенность акустической турбулентности состоит в том, что при достижении размеров турбулентных вихрей характерных масштабов, зависящих от свойств среды, направление их распространения не зависит от направления течения потока, и частота вихреобразования постоянна и равна наивысшему значению [374]. [c.164]

Внутренний масштаб акустической турбулентности (Х.ат) можно определить по формуле [c.165]

Численные оценки внутреннего масштаба акустической турбулентности дают значение порядка 10 см. [c.165]

Таким образом, акустические микромасштабные течения в акустическом пограничном слое (течения Шлихтинга), микропотоки вблизи кавитационных пузырьков и акустическая турбулентность составляют то множество гидроакустических эффектов, которое вызывает эффект ГА-воздействия. [c.165]

Представление о микроструктуре акустической турбулентности вдали от акустического излучателя и граничных поверхностей можно получить, исходя из теории локальной изотропной турбулентности [19]. Согласно этой теории, при достижении вихрями внутреннего масштаба свойства среды становятся изотропными, т. е. независимыми от направления акустических потоков. Независимой от масштаба течений становится также частота пульсаций, которая в этом случае будет постоянна и равна наивысшему значению. [c.29]

Акустическое излучение при протечке газа (пара) через сужения или места повреждения запорной арматуры обусловлено превращением кинетической энергии струи в энергию упругих колебаний. Генерация звука происходит в области турбулентного движения струи. Для оценок параметров генерируемого звукового поля используется представление турбулентного потока как источника звука, порождаемого некоррелированными вихрями. [c.265]

Акустическая турбулентность в пограничном слое возникает при наложении на стационарную скорость течения периодического возмущения АУ с основной частотой ш. След ет заметить, [c.29]

Механизм разрушения пузырька пены можно представить следующим образом. При пульсации пузырька пены под действием акустических колебаний в фазе расширения увеличивается поверхность раздела фаз и толщина пленки на поверхности пузырька уменьшается. Акустическая турбулентность способствует тому, что утончение пленки происходит неравномерно по всей поверхности пузырька, в каком-то месте толщина поверхности становится критической и в ней образуется круглое отверстие. В результате расширения этого отверстия распространяется круговая волна, представляющая собой утолщение на пленке. Скорость распространения круговой волны, а следовательно, и скорость разрушения пузырька, достаточно высока и может быть определена по следующей формуле (где б — толщина пленки) [c.126]

Необходимо упомянуть здесь обзор [6 , в котором рассматривается генерация турбулентностью акустических колебаний при течении в трубах. [c.124]

Акустические частоты вибраций в теплообменнике могут возбуждаться либо вихрями, либо турбулентными вибрациями. В [24] показано, что пока возбуждающие частоты лежат в пределах 20% акустической частоты, может возникать громкий шум. Эта акустическая вибрация может вызывать разрушение, когда она попадает в резонанс с каким-либо элементом теплообменника. Тщательно выполненные проекты теплообменников учитывают, что частоты собственных колебаний труб должны отличаться от акустических частот кожуха теплообменника. Акустические частоты кожуха можно изменить, вставляя расстраивающую пластину параллельно направлению поперечного обтекания, что изменяет характерную длину, при этом ни теплоотдача, ни перепад давления не изменяются. [c.326]

Первый шаг. Для случая течения газа или пара в межтрубном пространстве сравнивают частоту возникновения вихрей или турбулентных вибраций, рассчитанных для скорости поперечного обтекания, с акустической частотой. Если отклонение лежит в пределах 20 %, то акустическая вибрация возможна. [c.327]

Показано также, что турбулентность, создаваемая акустическим полем, способствует агломерации. [c.527]

В случае, когда давление газа в сосуде мало, а скорость потока велика, в регистрируемом сигнале могут отмечаться шумы вследствие турбулентности потока и соударения частиц, содержащихся в нем, с телом трубы. Во избежание этого регистрацию акустической эмиссии следует начинать при величинах давления, составляющих не менее 30% от испытательного. [c.180]

В лабораторной установке, на которой изучались некоторые вопросы вибрационного горения, использовался термоанемометр, позволяющий записывать мгновенные значения скорости потока. Этот термоанемометр был установлен перед зоной горения. При установившемся вибрационном горении (даже малой интенсивности) амплитуда и период колебаний скорости потока становились строго ностоянными, причем наблюдавшиеся до этого турбулентные пульсации скорости как бы исчезали на фоне четких колебаний, имевших акустическую природу. Две осциллограммы — одна соответствующая нормальному горению, другая вибрационному — приведены на рис. 68. Следует добавить, что при перемещении термоанемометра по диаметру трубы амплитуда колебаний [c.297]

Например, опыт показывает, что наиболее существенной причиной вибрации внутрикорпусных элементов являются флуктуации давления теплоносителя, создаваемые циркуляционными насосами и носящие периодический характер. Кроме того, источниками вибраций могут быть нестабильность ско -рости потока (образование вихрей, турбулентность, кавитация), а также механическая связь с другими движущимися элементами. Поэтому регистрация акустических сигналов на корпусе реактора может дать информацию о состоянии как циркуляционных насосов, так и внутрикорпусных устройств. Систе -ма разнесенных датчиков дает возможность оценки состояния блока АЭС в целом как за счет анализа их индивидуальных сигналов, так и посредством изу- [c.261]

Акустическая эмиссия (АЭ) как физическое явление, используемое для исследования веществ, материалов, объектов, а также для их неразрушающего контроля и технической диагностики (ТД и НК), представляет собой излучение акустических волн из объекта при протекании различных нелинейных процессов при перестройке структуры твердого тела, возникновении турбулентности, трении, ударах и т.д. [c.301]

Влияние акустического поля на распространение пламени, т. е. вопрос о том, как изменится скорость горения при действии акустической волны на фронт пламени, представляет интерес для анализа турбулентных пламен, которые будут рассмотрены ниже. Вопрос этот исследован довольно слабо. [c.146]

При вибрации фильтрующего элемента акустического фильтра закономерность изменения гидравлического сопротивления g такая же, как при течении воды через неподвижные сетки, но при этом значение Дрс всегда в 1,2 —2 раза меньше, хотя с увеличением скорости течения жидкости через сетки у с при вибрации Ар с уменьшается до своего минимального значения в области турбулентного режима (Re >5) и становится постоянным. [c.27]

Поскольку значения р/Су/рс велики, жидкости с пузырьками представляют интерес для подводной акустики. Широкое применение, в частности, нашло экранирование шума корабельных винтов пузырьковым цилиндрическим экраном вокруг винта теоретическое обоснование см. в работе [18]. Шум, генерируемый в жидкости турбулентностью, в этом и аналогичных расчетах не учитывался. В работе [7] исследована проблема генерирования шума турбулентным пузырьковым потоком и показано, что наличие пузырьков приводит к увеличению выхода акустической энергии в отношении (с/с) по сравнению с выходом в чистой жидкости. Это увеличение происходит вследствие резонанса между флуктуациями давления в жидкости и пульсациями пузырьков, которые будут рассмотрены далее. [c.72]

Интересные опыты по турбулизации потока приведены в работе [14] было установлено, что при истечении жидкости через трубку с острыми краями, вмонтированную в бак больших размеров, создается звук. Скорость истечения жидкости из трубки регулировалась ее уровнем в напорном баке. Поведение жидкости, изучалось при различных скоростях истечения, т. е. при различных числах Рейнольдса. Автор указывает, что чистый тон появляется при определенном числе Рейнольдса на входе в трубу. С ростом числа Рейнольдса акустическая частота тона возрастает до тех пор, пока оа не превратится в турбулентный шум. Звучание создается в результате аэродинамических периодических срывов вихрей с торца трубы. При Не = 600 поток прямолинеен и непрерывен. Затем периодически в потоке появляются прерывистости, вызывающие слабое волнение. Возмущения зарождаются на входе в трубу и распространяются вниз по течению. При небольших числах Рейнольдса они быстро затухают. Чем больше Де, тем дальше по течению распространяются возникшие возмущения. После значений Не порядка 3200—3400 появляются замкнутые вращающиеся вихри, которые быстро приближаются к стенкам трубы.. Частота срыва вихрей зависит от скорости течения. Значения чисел Рейнольдса 3200 —3400 относятся к случаю совершенно спокойного уровня жидкости в напорном баке. Если жидкость в баке слегка возмущена, то вращающиеся и замкнутые вихри появляются при числе Рейнольдса 2230. При дальнейшем увеличении турбулентности на входе в трубу можно наблюдать мощный вихрь с сильным вращением. Он возникает при Ке = 5100. Этот как бы большой вращающийся вихрь, как показала скоростная киносъемка, распадается на ряд малых вращающихся вихрей. Все описанные явления исчезали при полной турбулизации потока, [c.131]

Борисов Ю. Я Розенфельд Э. И., Смоленский В. Г. Исследование воздействия акустических колебаний на турбулентный ограниченный факел,— В кн. Теория и практика сжигания газа. Л., Недра , 1972, вып. 5, с. 42—53. [c.210]

В уравнения химической кинетики в качестве параметров входят такие величины, как коэффициенты скорости химических реакций к), концентрации различных катализаторов и исходных веществ и т. п. Как мы отмечали в гл. 1 и 3, даже при тепловом равновесии в среде сохраняются локальные гидродинамические флюктуации температуры, давления, плотности и концентраций образующих среду веществ. Сильные флюктуации температуры, плотности и других характеристик наблюдаются в турбулентных средах. Наконец, сре а, Б которой протекает реакция, может быть подвержена воздействию случайных полей — акустических, электромагнитных или радиа-ционных возможны флюктуации и стерического фактора в выражении для к. [c.192]

Вынужденная коагуляция аэрозолей может быть обусловлена каким-либо внешним воздействием на аэрозольные частицы. К вынужденной коагуляции относятся цроцессы сближения и укрупнения взвешенных в газе частиц при их осаждении под действием силы тяжести (гравитационная), коагуляция под действием звуковых волн—акустическая [83, 135], турбулентная, электрическая, обусловленная наличием внешнего электрического поля. [c.21]

Опыты показали, что скорость растворения каменной соли существенно зависит от режима движения воды (в турбулентном потоке воды — в 10—20 раз больше, чем в ламинарном), а также от воздействия акустических полей. Результаты опытов нашли несколько неожиданное применение на практике. [c.176]

Рассеяние, препятствия и неоднородности на пути распространения сигнала приводят к появлению отражений под различными углами или к существенному изменению направления распространения потока энергии. Эти факторы, как правило, смазывают пики, уменьшают их величину и могут даже стать причиной, появления максимумов на ложных позициях. К любым аномалиям на пути распространения сигнала следует относиться осторожно. Например, существенное влияние на распространение акустического шума в воздухе могут оказать турбулентность или порывы ветра на его пути. [c.144]

Теории акустического теплообмена присущи все сложности описания переходных, нестационарных процессов и явлений турбулентности. В связи с этим результаты эксперимента чаще всего представляют критериальными уравнениями типа [c.41]

В акустическом поле факторы ГА-воздействия через возбуждение акустической турбулентности и кумулятивных струй обеспечивают тонкое диспергирование воздуха в пульпе посредством ударных волн и кумулятивных струй гидрофоби-зируют поверхность твердой фазы и разрыхляют пограничный слой (ускоряют стадию созревания пульпы) посредством сил Бьеркенеса обеспечивают закрепление пузырьков на поверхности частиц флотируемой фазы и, наконец, за счет радиационного давления ускоряют процесс выхода флотопары в пенный слой. [c.170]

В ранних работах не учитывали также влияние акустической турбулентности в полях высокой интенсивности при низкой турбулентности, что было недавно отмечено Матулой [564] и Подощерни-ковым [651, 652]. Теоретическое значение гидродинамических сил было исследовано Пшеной-Севериным [664], который пришел к выводу, что наряду с ортокинетической коагуляцией они представляют собой существенный фактор в процессе агломерации частиц диаметром от 3 до 30 мкм в относительно низкочастотных акустических полях. Кроме того, Тимошенко изучал взаимодействие [c.525]

Сунтествует несколько явлений, связанных с вибрацией, вызываемой потоком. Это распространение вихрей, упругая неустойчивость жидкости, турбулентная вибрация, образование вихря в параллельном потоке, акустическая вибрация. Необходимо рассмотреть влияние каждого при любом анализе вибраций в кожухотрубпом теплообменнике. [c.325]

Удаление твердых частиц малого диаметра и капель жидкости гораздо сложнее и строгая физическая классификация методов не представляется возможной, поскольку в действие могут вступать, а и зачастую вступают, различные комбинированные методы. К основным физическим оптациям, используемым для этой цели, относятся гравитационное осаждение, центрифугирование, инерционный или прямой захват, броуновокая или вихревая диффузия, осаждение (термическое, электростатическое или магнитное), броуновская или акустическая агломерация и турбулентное разделение. [c.24]

Применение звуковых волн для удагления аэрозоля из газов зависит от ряда факторов [108, 598] частоты и интенсивности звука, концентрации и турбулентности аэрозоля и времени пребывания. С помощью уравнений (XI.13) и (XI.14) показано, как колебания частицы зависят от частоты звука. Облако дыма или тумана содержит смесь частиц различных размеров, поэтому на практике можно применять ряд частот, больших чем несколько кГц. В промышленных установках используют звуковые генераторы, работающие при частотах порядка 1—4 кГц [198], поскольку при более высоких частотах труднее получить необходимую интенсивность звука. Звуковые агломерационные системы требуют очень боль-ш ой акустической мощности или интенсивности звука. Пороговое значение для заметной флокуляции составляет 10—10,8 Вт/м , тогда как для промышленных установок необходимы значения свыше [c.526]

Выше уже упоминалась работа [9 ], в которой для расчета теп-теплоотдачи на такте сгорания — расширения привлекается скорость выделения теплоты но этот сугубо расчетный прием нельзя квалифицировать иначе как более или менее удачную аппроксимацию реального изменения коэффициента теплоотдачи. Нам известна только одна работа — Г. Б. Розенблита [61 ], в которой сделана попытка привести во взаимное соприкосновение эти два различных круга явлений. В ней автор высказывает одну, на наш взгляд заслуживающую интереса мысль о возможности косвенного изучения характеристик турбулентности в камере сгорания. Обрабатывая индикаторные диаграммы, снятые с различных двигателей (СМД, 2Д-100, 16ЧН 24/27), автор нашел, что практически все диаграммы на линии сгорания—расширения имеют малую пилочку давления. Существование этой пилочки связывается с малыми (акустическими) колебаниями давления в камере. Отсутствие пилочки на индикаторных диаграммах, снятых через длинный индикаторный тракт, он объясняет затуханием пульсаций в канале. [c.111]

Частицы А. размером менее 1 мкм всегда прилипают к твердым пов-стям при столкновении с ними. Столкновение частиц друг с другом при броуновском движении приводит к коагуляции А. Для монодисперсных А. со сферич. частицами скорость коагуляции и/Л= — где и-число частиц в единице объема, К-т. наз. коэф. броуновской коагуляции. В континуальном режиме К рассчитывают по ф-ле Смолуховского = 4яйрОр, в свободномолекуляр-ном-по ф-ле К = л1/2- рИрр, где Кр-средняя скорость теплового движения аэрозольных частиц, р-коэф., учитывающий влияние межмол. сил и для разл. в-в имеющий значение от 1,5 до 4. Для переходного режима точных ф-л для вычисления К не существует. Помимо броуновского движения коагуляция А. может иметь и др. причины. Т. наз. градиентная коагуляция обусловлена разностью скоростей частиц в сдвиговом потоке кинематическая-разл. скоростью движения частиц относительно среды (напр., в поле гравитации) турбулентная и акустическая-тем, что частицы разного размера сближаются и сталкиваются, будучи в разной степени увлечены пульсациями или звуковыми колебаниями среды (последние две причины существенны для инерц. частиц размером не менее 10 м). На скорость коагуляции влияет наличие электрич. заряда на частицах и внеш электрич. поля. [c.236]

То обстоятельство, что коэффициент повышения эффективности зависит от трудно объяснить изменением коэффициента теплоотдачи от воздуха к стенке. Не согласуется это также с результатами исследований влияния акустических колебаний на теплообмен газа со стенкой при турбулентном режиме течения. По мнению авторов, рост КПД следует объяснить влиянием пульсаций на процесс энергетического разделения, т. е. на интенсивность энергообмена между приосевым и периферийными потоками. Этот вывод хорошо согласуется с тем, что применение развихрителей позволило не только уменьшить длину камеры разделения, но и повысить эффективность вихревых труб. При торможении в развихрителе неизбежно возникают пульсации, которые интенсифицируют процесс энергоразделения. В трубе Парулейкара отвод нагретого потока под прямым углом к оси вихря неизбежно порождает интенсивные пульсации. Следует заметить, что с позиции гипотезы взаимодействия вихрей процесс энергоразделения основан на пульсациях частиц газа в радиальном направлении. В связи с этим увеличение интенсивности пульсации нужно считать одним из перспективных путей повышения КПД вихревых аппаратов. [c.46]

В технологических агрегатах, использующих газовые струи, дутьевое устройство (сопло) часто имеет торец, который является экраном, отражающим собственное акустическое излучение струи. Эффект акустической обратной связи [1, 2] оказывает воздействие на динамические характеристики струй [3, 4], которое прп определенных условиях [5] может быть существенным. В настоящей работе. являющейся развитием работы [6], из.тагаются допо.тнитель-ные результаты экспериментального исследования влияния на течение в турбулентном дозвуковом следе струи резонансного самовозбуждения струи звуковыми волнами, отраженными от торца соила. [c.59]

Напнстин Е. А., Шлак О. Э., Евченко В. Н. Влияние акустического воздействия на динамические характеристики сверхзвуковых струй.— В кн. Механика турбулентных потоков. М. Наука, 1978. [c.62]

В зависимости от назначения различные турбулизаторы могут вызывать только повышение (или только снижение) интенсивности турбулентных пульсаций или же оба эффекта. Это характерно, например, для акустического воздействия, приводящего (до определенной частоты наложенных акустических колебаний) к турбулизации течения, а при превышении ее к лампнаризации его. Практически удобными являются турбулизаторы, допускающие непре- [c.146]

Кроме периодических движений тел, причиной возникновения акустических волн в среде может быть вихреоб-разование при обтекании тел потоком. Например, при вращении винтов в воздухе и воде создается звук, соответствующий периодическому движению лопастей (звук вращения), а также вихревой звук или шум сложного спектрального состава, возникающий при обтекании лопастей потоком. Кроме того, в жидкостях шум порождается также турбулентностью потока и гидродинамической кавитацией [40]. [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология