Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.18 Термоакустика, высокотемпературная акустика, фотоакустический эффект

 

Батищев В.А., Гетман В.А. «Возникновение вращения жидкости в термогравитационном пограничном слое при локальном охлаждении свободной границы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 57-67 (2018)

Рассчитаны осесимметричные режимы течений неоднородной жидкости в пограничном слое вблизи свободной границы при неравномерном распределении температуры на этой границе. Для уравнений движения жидкости в приближении Обербека–Буссинеска построены главные члены асимптотических разложений решений стационарной задачи. Показано, что при локальном охлаждении свободной границы и при наличии внешнего восходящего потока жидкости может возникать в результате бифуркации пара вращательных режимов в тонком пограничном слое в окрестности свободной поверхности, причем вне этого слоя вращение отсутствует. Бифуркация вращения не обнаружена при локальном нагреве свободной границы.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 57-67 (2018) | Рубрика: 06.18

 

Гаврилов А.М., Севастьянов Н.Д. «Опыт создания и результаты исследования тепловой автогенерации звука на основе трубы Рийке» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 2, с. 193-206 (2018)

Целью работы является создание действующего образца трубы Рийке и исследование на его основе тепловой автогенерации звуковых волн. Рассмотрены исторические аспекты, основные этапы открытия и изучения разных проявлений необычного физического явления, находящегося на стыке термодинамики и акустики, отмечена актуальность дальнейших исследований, обсуждаются особенности проявления и возможного практического использования термоакустической генерации. Рассмотрены теоретические аспекты возникновения и существования акустических колебаний в открытой вертикально расположенной трубе. Показано, что столб воздуха в трубе может совершать одно или несколько собственных колебаний, представляющих собой стоячие волны, ограниченные концами трубы, на длине которой укладывается целое число полуволн. Причиной возбуждения колебаний может послужить любой внешний звук или движение воздуха в трубе, наибольшей амплитудой обладает основное собственное колебание. На концах трубы расположены узлы приращений давления стоячей звуковой волны, пучности колебательного смещения и скорости частиц воздуха. Незатухающие колебания обусловлены непрерывным притоком энергии от нагревателя, расположенного внутри нижней части трубы. Роль нагревателя не сводится лишь к созданию тяги, – поступательного движения воздуха вверх по трубе. Благодаря нагревателю внутри трубы Рийке возникает положительная акустическая обратная связь. В состав автоколебательной системы входят источник энергии (нагреватель), колебательная система (столб воздуха в трубе), задающая частоту колебаний и звено положительной обратной связи, обеспечивающее периодическое в нужные моменты времени поступление энергии от нагревателя в колебательную систему для компенсации потерь энергии колебаний из-за трения, излучения и др. Экспериментально проверены известные теоретические модели. Исследованы зависимости тепловой мощности, приводящей к генерации звука, от расположения нагревателя и частоты звука от длины трубы. Экспериментально изучено влияние бокового отверстия на срыв генерации. Полученные результаты представляют интерес для понимания особенностей возникновения и практического использования эффекта Рийке.

Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 2, с. 193-206 (2018) | Рубрики: 04.11 06.18