Абдрашитов А.А., Марфин Е.А. «Число Струхаля в струйных системах, генерирующих тон» Акустический журнал, 72, № 3, с. 363-373 (2026)

Представлены результаты экспериментального исследования генерации тона струйными системами “сопло–струя” и “сопло–струя–отверстие”. Цель работы – уточнение расчета возбуждения колебаний давления в струйном осцилляторе Гельмгольца. В струйных системах использовались цилиндрические сопла различной относительной длины, а также сопла “четверть круга” с одинаковым скруглением входного участка по дуге окружности, сопряженным с выходным цилиндрическим участком. В системе “сопло–струя” свободная струя воздуха беспрепятственно вытекала в затопленный объем. В системе “сопло–струя–отверстие” свободная струя втекала в отверстие в плоской стенке, расположенной на определенном удалении от среза сопла. Средняя скорость струи вычислялась по перепаду давления на сопле, а амплитуда и частота генерируемых колебаний давления измерялись микрофоном. Установлены интервалы величин относительной длины сопел и числа Рейнольдса, в пределах которых свободная струя генерирует тон. Показано, что в системе с цилиндрическим соплом тон возникает только при определенной длине канала, а в спектре всегда наблюдается только одна гармоника. В системе с профилированным соплом в отсутствие препятствия тон не наблюдается. Выявлено, что при наличии второй пластины с отверстием амплитуда колебаний давления существенно возрастает, а в спектре с профилированным соплом одновременно присутствуют несколько гармоник. Рассмотрена справедливость двух теоретических моделей генерации струйного тона: Крюгера – в системе “сопло–струя–отверстие” с обратной связью; и Мордасова – в системе “сопло–струя” без обратной связи. Для обеих струйных систем определены характерные геометрические размеры, обеспечивающие автомодельность по числу Струхаля в широком интервале изменения режима течения. Ключевые слова: струйный осциллятор Гельмгольца, тон струи, тон отверстия, автоколебания струи DOI: 10.7868/S3034500626030053