Хохлова В.А., Кащеева С.С. «Взаимодействие разрывных волн в средах с селективным поглощением на второй гармонике» Физическая и нелинейная акустика. Сборник трудов семинара научной школы профессора В.А. Красильникова, с. 161-173 (2002)

Исследовано влияние селективного по частоте поглощения на распространение плоских нелинейных волн и мощных сфокусированных пучков в режиме развитых ударных фронтов. Теоретическая модель основана на уравнении типа Хохлова–Заболотской, учитывающем также произвольную зависимость поглощения от частоты. Для решения задачи разработан асимптотический спектральный метод, позволяющий численно моделировать разрывные решения для нелинейных дифрагирующих акустических пучков. Показано, что для плоских волн дополнительное поглощения второй гармоники не предотвращает, но задерживает образование ударного фронта, его амплитуда меньше, чем в отсутствии селективного поглощения, что приводит к меньшему нелинейному поглощению энергии и обеспечивает большие амплитуды и интенсивности волны на больших расстояниях. Для фокусированных пучков введение селективного поглощения приводит к снижению асимметрии между пиковыми давлениями в профиле волны и эффективно подавляет нелинейное поглощение на разрывах, обеспечивая большую концентрацию энергии волны в фокусе.

Лебедева И.В., Грушин А.Е. «О нелинейных явлениях, сопровождающих распространение интенсивной акустической волны в воздухе» Физическая и нелинейная акустика. Сборник трудов семинара научной школы профессора В.А. Красильникова, с. 174-195 (2002)

Проводятся эксперименты по изучению акустической струи, возникающей при распространении интенсивной звуковой волны низкой частоты в воздухе. Рассматриваются два случая. В одном случае, интенсивный звук проходит через жесткий экран с отверстиями, установленный в поперечном сечении волновода. Образование струи сопровождается возрастанием потерь звуковой энергии, в результате чего изменяется активная компонента импеданса экрана и коэффициент поглощения резонансных систем. С помощью термоанемометра изучается поле скорости вблизи отверстия в экране. Для характеристики подобия процесса предложен безразмерный параметр D. Кроме скорости, частоты и вязкости он включает также геометрические параметры экрана. На основании обширного экспериментального материала получено критериальное число перехода от линейного к нелинейным значениям импеданса отверстия: D=50±6. Предложен метод разделения и оценки колебательной и гидродинамической компонент поля скорости. Во втором случае изучается генерация акустической струи на открытом конце волновода, в котором на его резонансной частоте устанавливается интенсивное гармоническое звуковое поле в виде стоячей волны. Вне волновода на его оси термоанемометр регистрирует слабое звуковое поле на расстоянии 1–2 см от открытого конца, а на больших расстояниях регистрируется развитие акустической струи. В обоих случаях скорость на начальном участке возникающей струи сравнима с амплитудой колебательной скорости в отверстии, что является характерной чертой изучаемого явления. Наблюдается хорошее согласие между экспериментально измеренным пространственным распределением скорости струи и расчетными зависимостями, полученными другими авторами методом численного моделирования. Обнаружено наличие порогового значения амплитуды колебательной скорости звука на открытом конце волновода, при превышение которого возникает акустическая струя, определена его частотная зависимость. Установлена близкая к прямой пропорциональности зависимость максимальной скорости струи от амплитуды колебательной скорости в отверстии.