В аэроакустике , шум струи - это область, которая фокусируется на генерации шума, вызванного высокоскоростными струями и турбулентными вихрями, создаваемыми сдвиговым потоком. Такой шум известен как широкополосный шум и простирается далеко за пределы диапазона человеческого слуха (100 кГц и выше). Шум струи также является причиной некоторых из самых громких звуков, когда-либо созданных человечеством.
Основными источниками шума струи для высокоскоростной воздушной струи (то есть, когда скорость истечения превышает примерно 100 м/с; 360 км/ч; 225 миль/ч) являются «шум смешивания струи» и, для сверхзвукового потока , шум, связанный с ударом. Акустические источники внутри «струйной трубы» также способствуют шуму, в основном на более низких скоростях, которые включают шум сгорания и звуки, производимые взаимодействием турбулентного потока с вентиляторами, компрессорами и турбинными системами. [1]
Звук смешивания струи создается турбулентным смешением струи с окружающей жидкостью, в большинстве случаев воздухом. Смешивание изначально происходит в кольцевом сдвиговом слое, который растет с длиной сопла. Область смешивания обычно заполняет всю струю на расстоянии четырех или пяти диаметров от сопла. Высокочастотные компоненты звука в основном располагаются вблизи сопла, где размеры вихрей турбулентности малы. Далее по струе, где размер вихря аналогичен диаметру струи, начинается более низкая частота.
В сверхзвуковых или задыхающихся струях есть ячейки, через которые поток непрерывно расширяется и сжимается. Несколько таких «ударных ячеек» можно увидеть простирающимися до десяти диаметров струи от сопла, и они отвечают за два дополнительных компонента шума струи, визжащие тона и широкополосные шумы, связанные с ударом. Визг производится механизмом обратной связи, в котором возмущение, конвектирующее в сдвиговом слое, генерирует звук, пересекая стоячую систему ударных волн в струе. [2] Несмотря на то, что визг является побочным эффектом полета струи, его можно подавить с помощью соответствующей конструкции сопла.
Авиационный шум иногда называют также реактивным шумом, когда он исходит от реактивного самолета , независимо от механизма создания шума.
Цитируемые работы