Дослідження поля течії і акустичного поля у жорсткостінному каналі кругового поперечного перерізу з локальним осесиметричним звуженням. Частина 1. Теорія

Abstract

Розроблено аналітично-чисельний метод розв'язування задач генерації звуку течіями в каналах з локальними геометричними неоднорідностями. У рамках запропонованого підходу знайдені поля гідродинамічних параметрів використовуються для опису джерел звуку, а для визначення поля течії й акустичного поля застосовуються методи функцій Гріна і власних функцій, а також кореляційно-спектральний аналіз. Розв'язано задачу генерації звуку стаціонарною течією в нескінченному прямому жорсткостінному каналі кругового поперечного перерізу з локальним осесиметричним звуженням. Отримано аналітичні вирази для розрахунку гідродинамічних і акустичних характеристик течії.

Разработан аналитически-численный метод решения задач генерации звука течениями в каналах с локальными геометрическими неоднородностями. В рамках предложенного подхода найденные поля гидродинамических параметров используются для описания источников звука, а для определения поля течения и акустического поля применяются методы функций Грина и собственных функций, а также корреляционно-спектральный анализ. Решена задача генерации звука стационарным течением в бесконечном прямом жесткостенном канале кругового поперечного сечения с локальным осесимметричным сужением. Получены аналитические выражения для расчета гидродинамических и акустических характеристик течения.

The analytical and numerical method is developed for solving the problems of noise generation by flows in channels with local geometrical inhomogeneities. Within the limits of proposed approach the obtained fields of hydrodynamic parameters are used to describe the noise sources, and the Green's function technique and the eigen-function method, as well as the correlation and spectral analysis are used to determine the the flow and acoustic fields. The problem of noise generation by steady flow in an infinite straight rigid channel with circular cross-section and local axisymmetric narrowing is solved. The analytical expressions for hydrodynamic and acoustic characteristics of the flow are obtained.