Эоловы тона Звук вихревой И.В.Вовк.p

Формат документа: pdf
Размер документа: 0.4 Мб





Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.




Теги: И.В. Вовк Эоловы тона. Эоловы тона. дорожка кармана в аккустике
  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
534.1
. .
,
15.04.2007
, , -
.
i i , i i, i
i i.
The specified improved physical explanation of aeolian ton es generation is proposed on the basis of analyzing local structure
features of the flow around the cylinder.
-
-
.
, , -
, . ,
“” [1]
,
,
, .

, -
, “”
[2]. -

. (Strouhal) 1
, 1878 -
[3]. , -

, , -

St =f d/V (1)
-
0.185 . f–
; d– ; V–
. -
St -
, -
-
, -
. -
[4, 5]. -
1 (1850–1923) – . . , -
, -
,

0.28 , . .
, . 1914 1919 . .
. ,
-
( -
2
).
, -
-
. -

.


. -
,
, .
1931 . . ( . ), -
, , -
, ,
, -
,
. , -, 1930- -
, -
-
3
.
2

. . [6], -
. 3 “”, “ -
” “ ”
1937 . . . [7, 8].
22 c
. . , 2007

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
. [9], .. -
[6] ( -
[10]). , 1950-
,
, -
-
(., , -
[11 – 23], [24, 25]
).
() -
XX
, -
, -
, .
, -
-
. ,
XX ,
-
.
,


, -
[26] (. . 1). -
, 4·10 2
Re 4·10 5
-
0.2 ± 0.02 .
, -

. -
( )
-
-
.
1936 . -
[27],
-
. -
-
4
. -
,
, – -
. , -
-
“”.

. . 2 -
[27]
( ) -
4 ,
, [3], ,
, -
.
Re
10
1
102
103
104
105
106
St
0.12
0.16 0.2
0.24
. 1.
,
:
+ –Strouhal (1878); –Hiebtone (1919); –Relf (1924);
–Roshko (1924); –UTIA (1955)
. 2.
,
(
):
– ;

. ,
. -
. , -
-
. , , -
,
[27], ., , [9, 28, 29] -
.
-
, -
,
. W. Holle
1938 . , -
. . 23

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
f, Hz
0 1000 2000 3000 4000 5000
L, dB
0
10
20
30
40
50 1330 2660 3990
. 3.
, [28] -
. -
-
,
-
. . 3 -
[28] ,
5.
33/, -
, 1.08 ·10 4
. ,
-
1330.
0.2 . -
.
, -
.
2660, – 3990.

( 2025 ). -
,
, -
[28]:
fn = St
V n/d, n = 1,2 ,3 . . . (2)
. 3
, -

.
Holle 1330 -
, -
0.25 .
, -
0.04
(, , -
, ,

).
, -
,
.
, -
, -
-
, . , -
-
. -
.
, -
1946 . . . [28]. -

I= 2
3
3
2
V 6 c
3 L2
(1 U/V )4
. (3)
I– ; – -
; V– ; U– -
, ;
c – ; L– -
; r– -
; – -
; 0.44 ·10
2
. 1 U/V -
0.86 .
, -
, -
, , -
, XX .
, , -

-
. ,

-
,
, , -
.

. ,
, -
. -, -
, -
,
, , -
[28]. , -
,
, -
. -
,

24 . .

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
, -
[28]. , -
, -
-
. , . . -
[28] ,
“ . . . -
,

. . . ”. -
. , . . -
[29] : “ . . .
-
. . . ”. -
: “ . . . -
, -
, -
, -
. -
, ,
. . . ”.
, , , -

. .

-

-
, -
-
, [30 – 37].

. , ,
,
.
-
-
. -

, – ,
. -
-
, -
-
. 1.5 ÷ 2.0
, -
-
.
- . ,
() , -
-
.
, -
,
-
.
, -
, -
.
. 4, [36],
-
-
. -
, . .
,
.

-
, –
[38]. -
-

.
, -
. , , -
. , -

-
. -
-
, -
.
. 4, -
( Re = 5). -
,
-
, -
.
, -
, , -
. , -
, ,
.
Re = 20(.
. 4, ), , ,
(
) -
-
y= 0 -
. -
. . 25

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32





F
1 +
F
1
F 2 +
F
2


F
1+
F
1
F 2+
F
2
12
3
3
. 4. ():
– , Re = 5; – , Re = 20;
– , Re = 40; – , Re = 50
26 . .

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32







. 5. Re = 200 ():
– t= 0 ; – t= T / 4; – t= T / 2; – t= 3 T /4; – t= T
. . 27

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
, – 0.7 -
. , -
, -
. ,
“”, -
-
.
, -
“” (
) . -
,
,
, -
, .
, -
.
, -
“”, -
-
-
. -
,
: ,
– . -

( y= 0 ),
-
( . 4,
).
, . 4, -
( Re = 40.
-
,
. -

“”. -
( ) -
.
.
, -
-“”
, -
, . -
-

F
1
F
2(.
. 4, ) .
, -
-
, F
1
F
2,
, -
,
5
.
-
,
-
.
-

, -
, . -
()
F
1+
F
1
F
2+
F
2 -
. ,

“”, -
, . , -
, -
, -
-
. , -
, -
()
,
.
( ) -
, , -
,
(.
. 4, ).
-
: -

-
, , ,
, -
. . -

( -
), .
, -
, – -
. ,
-
“” -
-
.
5 , -

. -
, , ,
. -
[39] ,

.
28 . .

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
F
1+
F
1 -
F
2+
F
2,
. -
,
-
y= 0 . , -
, -
, -
.
,
. -
. 4, , , -
x 2.1 , y 0.4 , -
.
, – ,
-
.
,
-
( 2)
, -
( 1),
-
. , 1,
2 3
-
. , -
, -
– 150
, -
, ,
,
(, , 3).
-
, -
-
-
? ,
( ,
x 2.1 , y 0.4 ), -
-
.
-

, -

. ,
-
, -
, -
. -
, -
. , -
, - ,
, . . , -
. , -
, [36]
,
.
. 5
Re = 200 , -
. -
, ,
,
. ,
,
,
. T,
, . 5, -
T /4. ,

(. (1)). ,
f= 1 /T, T 5d/V , d– -
, V–
. , -
y= 0 .
. 5, , . 4, , -
t= 0 ,
,
(
) ,
.
. -
(. . 5, ) -
, – .
(. . 4, ) -
y= 0 . 5, .
.
3/4 (. . 5, )
, – (
. 4, ). , (.
. 5, ) -
. , -
,
,
.

, -
, -
.
,
, -
-
. -
-
. . 29

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
t/T
0 0.5 1 1.5 2
C
y
-1
-0.5 0
0.5 1
. 6.
Re = 200
-
,
. -
,
. -

. , -
-
.
:
? -
. . 5, -
,
t = 0 ,T / 2 T, -
“”,
. , -
y= 0 : -
, – .
,
“” -

y= 0 .
-
“” , -
, , . .
. -

. ,

.
y,
. . . -
. 3,
, -
[9, 28, 29]. -
.
, , , -

. -
, ,

f 0.2 V /d . ,
f= c/ ( c– , –
),
c

0.2 V d ,
d

0.2 V c = 0
.2 M, (4)
M– .
, ,

2d ,
0.4 M .
, -
,
-
. ,

.
, -
,
-
(, -
, . .). -

F
y,
,
,
(., [37, 40]).
,
, -
-
. -
,
. “-
”.
,
,
. -
-
, .
30 . .

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
. 6 -
,
,
. 5. , -

() -
-
.
.
-
,
( -
) .
-
-
.
-
, ,
-
,
. -
-
-
. -

.


-
- . . -
-
.
1. . / . . . .– .-.:
Academia, 1935.– 235 .
2. , .:
49.– .: , 1951.– . 680.
3. Strouhal V. ¨
Uber eine besondere art der
tonerregung // Ann. Phys.– 1878.– 5, N 10.–
P. 216–251.
4. Rayleigh J. W. The explanation of certain acoustical
phenomana // Proc. Lond. Math. Soc.– 1899.– 1.–
P. 402–414.
5. . 2.– .-.: ,
1944.– . 476.
6. . . -
-
.– .: , 1974.– 144 . 7.
. ., . ., . .
.– .: , 1937.– 567 .
8. ..
.– .: , 1990.– 311 .
9. . .–
.: , 1965.– 328 .
10. . ., . .
//
. 2- . . .– .: ,
1935.– . 28.
11. Powell A. On the edgetone // J. Acoust. Soc. Amer.–
1961.– 33, N 4.– P. 395–409.
12. Powell A. Vortex action in edgetone // J. Acoust.
Soc. Amer.– 1962.– 34, N 2.– P. 163–166.
13. Tam C. K. W. Discrete tones of isolated // J. Acoust.
Soc. Amer.– 1974.– 55, N 6.– P. 1173–1177.
14. Lucas M., Rockwell D. Self-excited jet: Upstream
modulation and multiple frequencies // J. Fluid
Mech.– 1984.– 147.– P. 333–352.
15. Staubli T., Rockwell D. Interaction of a unstable
planar jet with an oscillating leading edge // J. Fluid
Mech.– 1987.– 176.– P. 135–167.
16. Crighton D.G. The jet edge-ton feedback cycle: Li-
near theory for the operating stages // J. Fluid
Mech.– 1992.– 234.– P. 361–391.
17. Elder S. A. On the mechanism of sound production
in organ pipes // J. Acoust. Soc. Amer.– 1972.– 54,
N 6.– P. 1554–1564.
18. Tam C. K. W., Blick P. J. W. On the tones and
pressure oscillations induced by flow over rectangular
cavities // J. Fluid Mech.– 1978.– 89.– P. 373–399.
19. Mast T. D., Pierce A. D. Describing-function theory
for flow excitation of resonators // J. Acoust. Soc.
Amer.– 1994.– 97, N 1.– P. 163–172.
20. Chanaud R. C., Powell A. Some experiments
concerning the hole and ring tone // J. Acoust. Soc.
Amer.– 1964.– 37, N 5.– P. 902–911.
21. Wilson T. A., Beavers G. S., DeCoster M. A.,
Holger D. K., Regenfuss M. D. Experiments on
the fluid mechanics of whistling // J. Acoust. Soc.
Amer.– 1970.– 50, N 1, Pt 2.– P. 163–172.
22. Hourigan K., Welsh M. C., Tompson M. C.,
Stokes A. N. Aerodynamic sources of acoustic
resonance in a duct with baffles // J. Fluids Struct.–
1990.– 4.– P. 345–370.
23. -
- -
, 3–7 1979, .– .: ,
1982.– 331 .
24. Rockwell D., Naudasher E. Self-sustained oscillations
of impinging free shear layers // Ann. Rev. Fluid.
Mech.– 1979.– 11.– P. 67–94.
25. Rockwell D. Oscillations of impinging shear layers //
AIAA J.– 1983.– 5.– P. 645–664.
26. Etkin B., Korbacher G., Keefe R. Acoustic radiati-
on a stationary cylinder in a fluid stream (Aeolian
tones) // J. Acoust. Soc. Amer.– 1957.– 29, N 1.–
P. 30–36.
. . 31

ISSN 1028 -7507 i. 2007. 10, N 2. . 22 – 32
27.Stowell E.Z., Deming A.F. Vortex noise from rotating
cylindrical rods // J. Acoust. Soc. Amer.– 1936.– 7,
N 3.– P. 190–198.
28. . . -
.– .: , 1981.– 206 .
29. . . .– .: ,
1954.– 170 .
30. Dennis S., Chang G. Z. Numerical solutions for
steady flow past a circular cylinder at Reynolds
number upto 100 // J. Fluid Mech.– 1970.– 42.–
P. 471–493.
31. Braza M., Chassaing P., Minh H. Numerical study
and physical analysis of the pressure and velocity fi-
elds in the near wake of a circular cylinder // J. Fluid
Mech.– 1986.– 165.– P. 79–130.
32. Coutanceau M., Bernard R. Experimental determi-
nation of the main features of the viscous flow in the
wake of a circular cylinder in uniform translation.
Part 1. Steady flow // J. Fluid Mech.– 1977.– 79.–
P. 231–254.
33. Tritton D. J. Experiments on the flow past a circular
cylinder at low Reynolds numbers // J. Fluid Mech.– 1959.–
6.– P. 547–567.
34. Gaster M. Vortex shedding from circular cylinder at
low Reynolds number // J. Fluid Mech.– 1971.– 46,
Pt 4.– P. 751–756.
35. - . .–
.: , 1986.– 184 .
36. . ., . . -

– //
. .– 2005.– 7, N 1.– . 56–71.
37. . ., . . -
.– .: ,
1977.– 120 .
38. . . .– .-
.: , 1950.– 676 .
39. Elcrat A. R., Fornberg B., Miller K. G. Stability of
vortices in equilibrium with a cylinder // J. Fluid
Mech.– 2005.– 544.– P. 53–68.
40. . . // . .–
1962.– 8, N 1.– . 91–98.
32 . .