Введение к работе
.Актуальность темы. Нелинейные резонансные колебания как объект исследования .являются важным элементом в различных технологических устройствах: в камерах сгорания, заглушающих устройствах для двигателей внутреннего сгорания, аппаратах для распыления аэрозолей, газодинамических излучателях звука и т. д. Существует обширная литература по предмету вопроса. В частности, в Санкт-Петербургском университете подобные задачи рассматривал Дулов В.Г., в Казанском-университете Ильгамов М. А., Галлиулин Р.Г., РевваИ.П., Пермяков Е.И. и т.д. Однако, в настоящее время не существует универсальной теории, позволяющей решать подобного типа задачи. Поэтому развитие аналитических и-особенно численных моделей для расчета нелинейных колебаний представляет несомненный практический интерес.
Цель работы:
развить вычислительную схему неустановившихся нелинейных колебаний газа в полуоткрытом резонаторе, описываемых газодинамическими уравнениями и нелинейными граничными условиями;
провести аналитический и численный анализ (на основе решений системы газодинамических уравнений) полуоткрытой трубы как термоакустической системы.
Научная новизна:
развита вычислительная схема и получены новые численные результаты, описывающие процесс установления нелинейных колебаний газа в полуоткрытой трубе;
вычислительная схема оперирует с точными газодинамическими ураЁнениями без дополнительных предположений и учитывает нелинейные граничные условия;
проведен аналитический и численный анализ полуоткрытого резонатора как термоакустической системы:
на основе полученных данных проведен количественный анализ возможности использования полуоткрытого резонатора как акустической охлаждающей системы.
Результаты, выносимые на защиту и вывода:
1.. Вычислительная схема для расчета неустановившихся вынужденных нелинейных колебаний газа в полуоткрытых резонаторах псевдоспектральным методом, оперирующая точными газодинамическими уравнениями без дополнительных предположений с учетом нелинейных граничных условий.
-
Программа на языке Фортран-77.
-
Численный и аналитический анализ полуоткрытого резонатора как термоакустической системы. Аналитическое решение' приближенной модели.
-
Выводы о возможности и условиях использования полуоткрытого резонатора как акустической охлаждающей системы (акустический холодильник). _. -
Степень обоснованности результатов работы. Полученные в диссертационной работе результаты проверялись сравнением с уже известными как численными, так и теоретическими данными, что подтвердило их обоснованность.
Апробация работы и публикации. Результаты работы неоднократно докладывались на кафедре физической механики Санкт-Петербургского университета. Был сделан доклад в Санкт-Петербургском Балтийском университете. Результаты данной работы были частично представлены на конференции "Sitzung des DEGA - Pnysikalische Akustik", Bad Honnef, November 1993, а также на семинаре в Ins-tltut der Technische Akustik, TU Berlin. По материалам диссертации опубликовано три работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения і пяти глав. Общий объем работы составляет 152 страниц, включая 3 рисунков и список литературы,- содержащий 71 наименований.