Шум струи - Jet noise

В аэроакустике , шум струи является полем , которое фокусируется на генерации шума , вызванного высокой скорости струй и турбулентных завихрений , генерируемых сдвига потока. Такой шум известен как широкополосный шум и выходит далеко за пределы человеческого слуха (100 кГц и выше). Реактивный шум также является одним из самых громких звуков, когда-либо издаваемых человечеством.

Источники струйного шума

Основными источниками шума струи для высокоскоростной воздушной струи (то есть, когда скорость истечения превышает примерно 100 м / с; 360 км / ч; 225 миль в час) являются «шум смешения струи» и, для сверхзвукового потока , шум, связанный с ударами. Источники звука внутри «струйной трубы» также вносят свой вклад в шум, в основном на более низких скоростях, который включает шум сгорания и звуки, создаваемые взаимодействием турбулентного потока с вентиляторами, компрессорами и турбинными системами.

Звук смешения струи создается турбулентным перемешиванием струи с окружающей жидкостью, в большинстве случаев с воздухом. Вначале смешение происходит в кольцевом слое сдвига, который увеличивается с увеличением длины сопла. Зона смешивания обычно заполняет всю струю на расстоянии четырех или пяти диаметров от сопла. Высокочастотные составляющие звука в основном располагаются вблизи сопла, где размеры завихрений турбулентности невелики. Далее вниз по струе, где размер вихря похож на диаметр струи, начинается более низкая частота.

В сверхзвуковых или дроссельных струях есть ячейки, через которые поток непрерывно расширяется и сжимается. Видно, что некоторые из этих «ударных ячеек» простираются на расстояние до десяти диаметров струи от сопла и ответственны за два дополнительных компонента: шум струи, визжащие тоны и широкополосные шумы, связанные с ударом. Визг создается механизмом обратной связи, в котором возмущение, конвектирующее в сдвиговом слое, генерирует звук, проходя через стоячую систему ударных волн в струе. Несмотря на то, что визг является побочным эффектом полета струи, его можно подавить соответствующей конструкцией сопла.

Авиационный шум также иногда называют реактивным шумом, когда он исходит от реактивного самолета , независимо от механизма образования шума.

Смотрите также

Ссылки

Процитированные работы

  • Хау, М.С. (1998). Акустика взаимодействий жидкость-конструкция . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. стр.  149 -156. ISBN 978-0-521-63320-8.
  • Авиация и окружающая среда: шум, слушания в Подкомитете по авиации Комитета по транспорту и инфраструктуре . Пенсильвания, США: Типография правительства США. 2007. С. 149–153.
  • Хаваран, Аббас. (2012). Акустическое исследование шума смешения струи в двухпоточных соплах. Кливленд, Огайо: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства , Исследовательский центр Гленна .