1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика жидкости и газа
  4. № 6, 2023

Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2023, № 6, стр. 22-31

ДИНАМИКА ВЯЗКОГО ГАЗА В ЗАКРЫТОЙ УЗКОЙ ТРУБЕ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЯХ ПОРШНЯ

П. П. Осипов a, *, Р. Р. Насыров a, **

a Федеральный исследовательский центр “Казанский научный центр” РАН, Институт механики и машиностроения
Казань, Россия

* E-mail: petro300@rambler.ru
** E-mail: nasyrov.ravil@bk.ru

Поступила в редакцию 05.07.2023
После доработки 14.08.2023
Принята к публикации 01.09.2023

Аннотация

В результате решения линеаризованных двумерных уравнений Навье–Стокса в цилиндрической системе координат получено периодическое решение задачи о динамике газа в закрытой трубе при колебаниях поршня по гармоническому закону. Представлены зависимости резонансных частот от диаметра трубы. Исследован вопрос о максимальной амплитуде продольной скорости колебаний вязкого политропного газа на первой резонансной частоте. Полученные зависимости сравнены с известными результатами для плоского резонатора. Показано, что максимальная продольная скорость примерно в два раза больше в плоском резонаторе, чем в трубе с диаметром, равным ширине плоского резонатора.

Ключевые слова: закрытая труба-резонатор, резонансная частота, колебания вязкого газа

Список литературы

  1. Aktas M.K., Farouk B. Numerical simulation of acoustic streaming generated by finite-amplitude resonant oscillations in an enclosure // Journal of the Acoustical Society of America. 2004. V. 116. № 5. P. 2822–2831. https://doi.org/10.1121/1.1795332

  2. Hamilton M.F., Ilinskii Yu.A., Zabolotskaya E.A. Acoustic streaming generated by standing waves in two-dimensional channels of arbitrary width // Journal of the Acoustical Society of America. 2003. V. 113. № 1. P. 153–160. https://doi.org/10.1121/1.1528928

  3. Gubaidullin D.A., Osipov P.P., Nasyrov R.R., Almakaev I.M. Numerical simulation of the shock wave in the closed resonator using 1D Lagrange’s approach // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1058. № 012064. P. 1–4. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1058/1/012064

  4. Saenger R.A., Hudson G.E. Periodic shock waves in resonating gas columns // Journal of the Acoustical Society of America. 1960. V. 32. P. 961–970.https://doi.org/10.1121/1.1908343

  5. Chester W. Resonant oscillations in closed tubes // Journal of Fluid Mechanics. 1964. V. 18. P. 44–64. https://doi.org/10.1017/S0022112064000040

  6. Osipov P.P., Nasyrov R.R. Resonance curve in rectangular closed channel // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2020. V. 41. № 7. P. 1283–1288. https://doi.org/10.1134/S1995080220070355

  7. Губайдуллин Д.А., Осипов П.П., Насыров Р.Р. Акустическое течение, индуцированное колебанием стенки плоского прямоугольного резонатора // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2022. № 1. С. 3–13.https://doi.org/10.31857/S0568528122010054

  8. Aganin A.A., Ilgamov M.A., Smirnova E.T. Development of longitudinal gas oscillations in a closed tube // Journal of Sound and Vibration. 1996. V. 195. P. 359–374.https://doi.org/10.1006/jsvi.1996.0431

  9. Тукмаков А.Л. Численное моделирование колебаний монодисперсной газовзвеси в нелинейном волновом поле // Прикладная механика и техническая физика. 2011. Т. 52. № 2. С. 36–43. https://doi.org/10.1134/S0021894411020040

  10. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А. Экспериментальное исследование коагуляции и осаждения аэрозоля в закрытой трубе в безударно-волновом режиме // Теплофизика высоких температур. 2012. Т. 50. № 4. С. 603–605. https://doi.org/10.1134/S0018151X12040098

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика жидкости и газа

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал