ВСТУПНИЙ ІСПИТ
Вступний іспит зі спеціальності
КОМП'ЮТЕРНА ГІДРОМЕХАНІКА - 2024 (програма, тези)
IX міжнародна науково-практична конференція «Комп’ютерна гідромеханіка»
ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА
На цей документ поширюється дія ліцензії CC BY-NC-ND 4.0
2024 ◊ Том 3 (93) ◊ Номер 4 ◊ с. 412-441
В. А. Воскобійник*, В. Т. Грінченко*, О. А. Воскобійник*, А. В. Воскобійник*
* Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна
Просторово-часові характеристики пристінкових пульсацій тиску на поверхні гнучкого протяжного циліндра
Gidrodin. akust. 2024, 3(4):412-441 [Дата публікації: 17.04.2025]
https://doi.org/10.15407/jha2024.04.412
МОВА ТЕКСТУ: Англійська
АНОТАЦІЯ
Генерація гідродинамічного або аеродинамічного шуму є добре відомою проблемою для транспортних засобів та конструкцій, що рухаються у водному або повітряному середовищах. Тому прогнозування та керування властивостями турбулентних гідродинамічних псевдоакустичних джерел має велике значення. У цій статті представлено результати експериментального дослідження взаємних кореляцій та взаємних спектрів пристінкових пульсацій тиску на поверхні поздовжньо обтічного гнучкого циліндра. Показано, що ступінь перетворення енергії потоку в енергію поля коливань тиску на стінці обмежений певним порогом. Його значення відповідає відношенню середньоквадратичних пульсацій тиску на стінці до динамічного тиску порядку 0.01 на гідравлічно гладкій обтічній поверхні під турбулентним примежовим шаром з нульовим градієнтом тиску. Просторово-часова кореляція пульсацій тиску на стінці вздовж твірної гнучкого протяжного циліндра зменшується зі збільшенням відстані між точками спостереження, а максимальні значення взаємної кореляції спостерігаються для більших часів затримки. Конвекція когерентних вихрових структур над обтічною поверхнею циліндра призводить до збільшення рівнів когерентності поля пристінкових пульсацій тиску. Більш того, спостерігаються зміни у фазовому спектрі, який представлено похилими кривими. Їхній нахил зменшується зі збільшенням конвективної швидкості. Швидкість виродження максимальних значень коефіцієнта просторово-часової кореляції в широкому діапазоні частот на гнучкому циліндрі вища, ніж на пластині. Дрібномасштабні вихри, що генерують високочастотні коливання тиску, вироджуються швидше та переносяться повільніше, ніж великомасштабні когерентні вихрові структури із зовнішньої області примежового шару. Отримані результати будуть корисними для розробників буксируваних лінійних приймальних гідроакустичних ґраток.
КЛЮЧОВІ СЛОВА
просторово-часові характеристики, пристінкові пульсації тиску, гнучкий циліндр, взаємна кореляція, когерентність, фазовий спектр