10.14489/hb.2019.01.pp.020-028

2019, 01 январь (January)

DOI: 10.14489/hb.2019.01.pp.020-028

Ганиев Р. Ф., Жебынев Д. А., Фельдман А. М.
ВОЗБУЖДЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ КОНЕЧНОЙ АМПЛИТУДЫ В ЗАКРЫТОМ РЕЗОНАТОРЕ, ЗАПОЛНЕННОМ ЖИДКОСТЬЮ, С ПОМОЩЬЮ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА
(с. 20-28)

Аннотация. Представлены результаты исследований возбуждения нелинейных колебаний давления конечной амплитуды (порядка 10 МПа) в закрытых цилиндрических резонаторах, заполненных жидкостью, с помощью гидродинамического генератора проточного типа. Установлено, что возбуждать вынужденные колебания в резонаторе можно передачей сигнала через разделительное согласующее устройство в виде диска с определенным акустическим сопротивлением и механической прочностью. Найдено, что важным условием возбуждения резонансных колебаний большой амплитуды является удаление пузырьков воздуха из жидкости резонатора, которое может быть обеспечено созданием в нем избыточного статического давления. Изменением величины статического давления можно управлять как амплитудой, так и формой колебаний в резонаторе. При возбуждении колебаний на первой собственной частоте резонатора получен размах колебаний около 10 МПа в диапазоне частот до 10 кГц. Рассмотрены характерные особенности возбуждения колебаний и их спектров.

Ключевые слова: волновая технология; гидродинамический генератор; колебания конечной амплитуды; закрытый резонатор с жидкостью; резонансные колебания; кавитация.

Ganiev R. F., Zhebynev D. A., Feldman A. M.
EXCITATION OF NONLINEAR OSCILLATIONS OF FINITE AMPLITUDE IN A CLOSED LIQUID-FILLED RESONATOR USING A HYDRODYNAMIC GENERATOR
(pp. 20-28)

Abstract. The results of studies of the excitation of nonlinear pressure oscillations of finite amplitude (about 10 МПа) in closed cylindrical resonators filled with liquid using a flow-type hydrodynamic generator are presented. It is found that forced oscillations in the resonator can be excited by transmitting a signal through a separating matching device in the form of a disk with a certain acoustic resistance and mechanical strength. It is established that an important condition for the excitation of resonant oscillations of large amplitude is the removal of air bubbles from the liquid of the resonator, which can be provided by creating an excessive static pressure in it. The variation of the static pressure value can be controlled both by the amplitude and the form of oscillations in the resonator. When the oscillations are excited at the first natural frequency of the resonator, the oscillation range of about 10 МПа in the frequency range up to 10 kHz is reached. The characteristic features of excitation of oscillations and their spectra are considered.

Keywords: Wave technology; Hydrodynamic Generator of oscillations of finite amplitude; Closed cavity with fluid; Resonant vibrations; Cavitation.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Р. Ф. Ганиев, Д. А. Жебынев, А. М. Фельдман (Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской Академии наук, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

R. F. Ganiev, D. A. Zhebynev, A. M. Feldman (Institute of Engineering Science of A. A. Blagonravov of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Ганиев Р. Ф. Волновые машины и технологии (введение в волновую технологию). М.: Науч.-изд. центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. 192 с.
2. Ганиев Р. Ф., Украинский Л. Е. Нелинейная волновая механика и технология. М.: Науч.-изд. центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. 712 с.
3. Исакович М. А. Общая акустика: учеб. пособие. М.: Наука, 1973. 496 с.
4. Жебынев Д. А., Шмырков О. В. О резонансном характере протекания нелинейных волновых процессов в закрытых цилиндрических трубах // ИФЖ. 2009. Т. 82, № 5. С. 858 – 862.
5. Ганиев Р. Ф., Жебынев Д. А., Фельдман А. М. Исследование влияния интенсивности и частоты колебаний на процесс кавитационной эрозии материалов // ИФЖ. 2014. Т. 87, № 3. С. 644 – 649.
6. Пилипенко В. В. Кавитационные автоколебания. Киев: Наукова думка, 1989. 316 с.
7. Красильников В. А., Крылов В. В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984. 403 с.
8. Гурбатов С. Н., Руденко О. В., Саичев А. И. Волны и структуры в нелинейных средах без дисперсии. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 496 с.

Eng

1. Ganiev R. F. (2008). Wave machines and technologies (introduction to wave technology. Moscow: Nauchno-izdatel'skiy tsentr «Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika». [in Russian language]
2. Ganiev R. F., Ukrainskiy L. E. (2008). Nonlinear wave mechanics and technology. Moscow: Nauchnoizdatel'skiy tsentr «Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika». [in Russian language]
3. Isakovich M. A. (1973). General acoustics: a textbook. Moscow: Nauka. [in Russian language]
4. Zhebynev D. A., Shmyrkov O. V. (2009). On the resonant nature of the flow of nonlinear wave processes in closed cylindrical tubes. IFZh, 82(5), pp. 858-862. [in Russian language]
5. Ganiev R. F., Zhebynev D. A., Fel'dman A. M. (2014). Study of the influence of intensity and frequency of oscillations on the process of cavitation erosion of materials. IFZh, 87(3), pp. 644-649. [in Russian language]
6. Pilipenko V. V. (1989). Cavitational self-oscillations. Kiev: Naukova dumka. [in Russian language]
7. Krasil'nikov V. A., Krylov V. V. (1984). Introduction to physical acoustics. Moscow: Nauka. [in Russian language]
8. Gurbatov S. N., Rudenko O. V., Saichev A. I. (2008). Waves and structures in nonlinear media. Moscow: FIZMATLIT. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2019.01.pp.020-028

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2019.01.pp.020-028

and fill out the form