Характеристики скалярного частотно-волнового спектра пристеночных пульсаций давления в безградиентном турбулентном пограничном слое

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнен анализ основных свойств скалярного частотно-волнового спектра турбулентных давлений, представляющего суммарную энергию волновых компонент поля турбулентных давлений с заданным модулем волнового вектора. Рассмотрение скалярного спектра, обладающего самостоятельным прикладным значением, позволяет наглядно представить распределение энергии турбулентных давлений в широком диапазоне частот и волновых чисел. На основании известных моделей векторного волнового поля предложены соотношения для оценки приведенного скалярного спектра. Определены степень и характер параметрического влияния чисел Маха и Рейнольдса.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Б. Кудашев

Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: fmkdshv@gmail.com
Россия, Москва

Л. Р. Яблоник

Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова

Email: yablonik@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Модели и методы скалярной волновой фильтрации полей пристеночных турбулентных пульсаций давления // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 6. С. 670–678.
  2. Ефимцов Б.М. Критерии подобия спектров пристеночных пульсаций давления турбулентного пограничного слоя // Акуст. журн. 1982. Т. 28. № 4. С. 491–497.
  3. Смольяков А.В., Ткаченко В.М. Модели поля псевдозвуковых турбулентных пристеночных давлений и опытные данные // Акуст. журн. 1991. Т. 37. № 6. С. 1199–1207.
  4. Frendi A., Zhang M. A New Turbulent Wall-Pressure Fluctuation Model for Fluid-Structure Interaction // J. Vib. Acoust. 2020. V. 142. № 2. P. 021018. https://doi.org/10.1115/1.4045771
  5. Chase D.M. The character of the turbulent wall pressure spectrum at subconvective wavenumbers and a suggested comprehensive model // J. Sound Vib. 1987. V. 112. № 1. P. 125–147.
  6. Goody M. An empirical model of surface pressure fluctuations // AIAA J. 2004. V. 42. P. 1788–1794.
  7. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969. 744 с.
  8. Prigent S.L., Salze É., Bailly C. Deconvolution of wavenumber-frequency spectra of wall pressure fluctuations // AIAA J. 2020. V. 58. № 1. P. 164–173.
  9. Leclere Q., Dinsenmeyer A., Salze E., Antoni J. A comparison between different wall pressure measurement devices for the separation and analysis of TBL and acoustic contributions // Flinovia–Flow Induced Noise and Vibration Issues and Aspects-III. P. 181–206. Springer Nature Switzerland AG, 2021.
  10. Arguillat B., Ricot D., Robert G., Bailly C., Robert G. Measured wavenumber: Frequency spectrum associated with acoustic and aerodynamic wall pressure fluctuations // J. Acoust. Soc. Am. 2010. V. 128. P. 1647.
  11. Robin O., Moreau S., Berry A. Measurement of the wavenumber-frequency spectrum of wall pressure fluctuations: spiral-shaped rotative arrays with pinhole-mounted quarter inch microphone // 19th AI-AA/CEAS Aeroacoustics Conference May 27-29, 2013, Berlin, Germany (AIAA 2013-2058)
  12. Salze É., Bailly C., Marsden O., Jondeau E., Juvé D. An experimental investigation of wall pressure fluctuations beneath pressure gradients // AIAA AVIATION Forum. 21th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, June 22-26th 2015, Dallas, Texas.
  13. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Развитие экспериментальных исследований турбулентных пристеночных пульсаций давления. Критический анализ и обобщение накопленных опытных данных // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 6. С. 639–649.
  14. Howe M.S. Acoustics of Fluid-Structure Interactions. Cambridge University Press, 1998. 560 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. К качественному анализу свойств скалярного волнового спектра; 1 – кривые равных значений частотно-волнового спектра; 2 – конвективный гребень (максимальные значения); 3 – контур интегрирования, соответствующий максимальному значению скалярного волнового спектра

Скачать (99KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Приведенные спектральные зависимости при различных значениях безразмерной частоты . Модели: (a) – Смольякова–Ткаченко [3]; (б) – модифицированная Ефимцова [2]; (в) – Френди–Чжана [4]. Значения : 1 – 10; 2 – 1.0; 3 – 0.1. Кривые:         ; —— ; ---- ; ••••••

Скачать (324KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Кривые равных уровней приведенного скалярного спектра . Показаны значения 10lgφ. Модели: (а) – Смольякова–Ткаченко [3]; (б) – модифицированная Ефимцова [2]; (в) – Френди–Чжана [4]; (г) – приближение (10)

Скачать (288KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Кривые равных уровней безразмерного скалярного спектра . Показаны значения 10lg. Модели: (а) – Смольякова–Ткаченко [3]; (б) – модифицированная Ефимцова [2]; (в) – Френди–Чжана [4]; (г) – скалярная модель (10)

Скачать (327KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние числа Маха на безразмерный скалярный спектр . Расширенная модель Чейза [5]. Значения чисел M: (а) – 0.01 (пунктир – 0); (б) – 0.1; (в) – 0.3; (г) – 0.5

Скачать (353KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Влияние числа Рейнольдса на безразмерный скалярный спектр . Скалярная модель (10). Значения RT: —— 300; ---- 30

Скачать (180KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024