Место издания:Издательство Московского университета Москва
Первая страница:79
Последняя страница:79
Аннотация:Рассматривается задача о возникновении кавитационных автоколебаний при течении жидкости в
магистрали с двумя сопротивлениями: первое сопротивление кавитатор, за которым образована
искусственная вентилируемая каверна со средним давлением большим атмосферного, через второе
сопротивление происходит истечение жидкости и газа в атмосферу. В экспериментах на выходе
использовалась либо щель (течение из
-
под щита), либо сопло Войцеховского. Исследования показали, что
возникновение различных мод колебаний связано с взаимодействием двух колебательных систем различной
природы –
гидродинамической (каверна) и акустической (подводящая труба), частоты автоколебаний в
основном определяются свойствами каверны, а также условиями истечения в атмосферу. Оказалось, что
скорость распространения волн вдоль каверны близка к скорости на границе каверны невозмущенного
стационарного течения. Приводятся экспериментальные
данные, в том числе по частотным
характеристикам, подтверждающие этот факт. Резонансное взаимодействие колебательных систем различной
природы
объясняет сильный масштабный эффект, так как гидродинамические колебания зависят от скорости
течения, а акустические практически не зависят (скорость распространения акустических волн много
больших скорости течения). Более того, эксперименты показывают, что свойства напорного трубопровода
влияют на моду кавитационных автоколебаний (при одинаковых условиях наблюдалось до 4
-
х частотных
мод). Кроме того
,
оказалось, что изменение объема каверны может привести к изменению моды колебаний
(ранее было получено, что с ростом объема уменьшается интенсивность автоколебаний).
Были проведены опыты с истечением в атмосферу через экспоненциальное сопло (Войцеховского) с
различной шириной выходного сечения. Показано, что при наличии сопла автоколебания не исчезают, а их
интенсивность растет с уменьшением выходного сечения (до некоторой величины). Впрочем, подобная
закономерность наблюдается и при уменьшении
ширины выходной щели. Таким образом, имеется
перспектива для использования кавитационных автоколебаний для создания пульсирующих
высокоскоростных струй.