ИНСТИТУТУ НУЖНА ПОМОЩЬ
ИГМ НАНУ пострадал от атаки рашистских дронов
ГИДРОДИНАМИКА И АКУСТИКА
2022 ◊ Том 2 (92) ◊ Номер 3 ◊ с. 273-299
Т. П. Коновалюк*
* Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, Украина
Влияние усложнения вихревой модели на оценку звуковых полей, являющихся результатом вихревого взаимодействия
Gidrodin. akust. 2022, 2(3):273-299
ЯЗЫК ТЕКСТА: Украинский
АННОТАЦИЯ
В рамках моментной MZS-модели первого и второго порядков выполнены оценки акустических эффектов, порожденных взаимодействием нескольких вихревых когерентных структур между собой. В MZS-модели первого порядка они описываются вихревыми точками, а в модели второго порядка - вихрями Кирхгофа. Звуковые поля как результат вихревого взаимодействия рассчитываются в пределах акустической аналогии Лайтхилла в формулировке Пауэлла. Показано, что их характеристики существенно зависят от порядка моментной модели, описывающей вихревые структуры. Исследуются только упругие взаимодействия. Это позволяет выделить в акустическом спектре полосы, возникающие вследствие усложнения моментной модели. При описании когерентных структур точечными вихрями спектр звукового поля характеризуется одной частотной полосой, воспроизводящей движение центров завихренности (крупномасштабные вихревые движения). Учет внутренней динамики вихрей при переходе к эллиптической модели приводит к расширению спектра. В результате возрастает уровень рассчитанного звукового поля, которое генерируется при взаимодействии таких вихревых структур. При этом более низкочастотная полоса воспроизводит движение центров завихренности пятен, а высокочастотная - внутреннюю динамику завихренности. Показано, что крупномасштабные движения вихревых пятен можно моделировать точечными вихрями при условии, что звуковой спектр вихревых пятен четко поделен на полосы, а низкочастотные полосы таких систем имеют близкую ширину. Неучет внутренней вихревой динамики при построении звукового источника приводит к существенно заниженным оценкам уровня звукового поля.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
когерентная вихревая структура, MZS-модель, точечный вихрь, вихрь Кирхгофа, акустическая аналогия Лайтхилла, флуктуации звукового давления, амплитудно-частотный спектр