Выше уже говорилось о том, что в зависимости от конкретных обстоятельств вибрационное горение (возбуждение акустических колебаний теилоподводом вообще) может быть процессом, который желательно организовать,
R. В. ІМушснбих либо нежелательным явлением, с которым следует бороться. Поэтому практический интерес могут иметь обе постановки задачи — как сознательное возбуждение вибрационного горения, так и решительная борьба с этим явлением.
Подробное рассмотрение вибрационного горения с этих противоположных точек зрения вряд ли имеет большой смысл, так как решение одной из двух названных задач в какой-то мере решает н противоположную: все мероприятия, которые полезны для подавлеппя колебаний, будут вредны для их возбуждения, и паоборот.
Что касается мероприятий, которые способствуют возбуждению колебапий, то, исходя пз результатов, приведенных в предыдущих главах, можпо дать такие общие рекомендации.
Труба, в которой предполагается возбуждение колебаний, пе должпа допускать больших потерь акустической энергии. Б частности, если эта труба открытая с одпого или двух концов, ее следует делать достаточно «длинной», т. е. брать достаточно большое отпошенпе длины к диаметру трубы. Это отпошенпе желательно иметь порядка
30-7-50, хотя вибрационное горепие может наблюдаться и в болео «коротких» трубах. Кроме отношения Lid, очень большое значение имеет конструктивное оформление самой трубы. Следует всячески избегать каких — либо щелей (например, на стыках составляющих трубу элементов), сверлении в теле трубы и т. п. Если находящийся в трубе газ будет иметь возможность взаимодействовать с окружающей средой не только через концевые сечеппя, по п через разпого рода сверления и иные пеплот- ности в теле трубы, то это приведет к сильному демпфи — р о ва нию кол ебанин.
Б зависимости от того, каков характер предполагаемого процесса теплоподвода (будет лп сжигаться газ, угольная пыль пли иное горючее; допустима ли установка плохо обтекаемых тел в потоке и т. п.), можпо создать условия наибольшего благоприятствования "какому-либо из перечисленных в гл. VII механизмов обратной связи. Если, например, предполагается получить впбрациопное горение в потоке заранее подготовленной газовой горючей смеси в трубе, открытой с двух концов, то наиболее естественно вызвать вибрационное горение путем создания условии для развптпя механизма горения, связанного с периодическим вихреобразовапием. Как известпо, это может быть достигнуто организацией процесса горепия за плохо обтекаемым телом (стабилизатором). Следует лить учесть, что место установки стабилизатора но длнпе трубы аадо выбрать оптимальным образом. Это означает, что надо найти такое ноложеяпе стабилизатора по длине трубы, при — котортаї в зоне горепия гепернроиалось бы наибольшее количество акустической энергии при одновременном удовлетворении обоих краевых условий. Лучше всего искать это положение опытным путем. Можно сделать для этой цели подвижную конструкцию стабилизатора (например, перемещать его прп помощи штанги, выходящей пз «холодпого» конца трубы, но не делать прп этом никаких продольных вырезов в теле трубы, которые сообщались бы с внешней средой). Имея подвпжный стабилизатор, следует перемещать его, не прерывая процесса горения, и искать такое положение его по длине трубы, прп котором развивались бы колебания наиболее желательной амплптуды и частоты. Если такая конструкция окажется псвозможпой, то перемещать стабилизатор можпо в перерывах между запусками установки. После выбора положения стабилизатора по длине трубы следует окончательно закрепить его в избранном сечении трубы.
В тех случаях, когда механизм вибрационного горения ппой, весь процесс поисков оптпмальпых условий возбуждения надо перестроить соответствующим образом, руководствуясь оппсаппем механизмов обратпой связи, ир пведеппым в г л. VII.
Более сложной является задача подавления вибрационного горения, если оио возникло. В некоторых случаях оказывается достаточным разорвать обратную связь в колебательной спстеме. Этот разрыв можно провести в том случае, если известен механизм обратной связи, который позволил возникнуть вибрационному горепшо. Выше, в гл. VII, при описании возможных механизмов обратпой связи уже приводились примеры такого рода. В частности, при возппкповении вибрационного горения вследствие взаимодействия акустических колебаний с процессом внхреобразованпн перед зоной гореппя для подавления вибрационного горения достаточно установить спрямляющие решетки между местом, в котором образовывались вихри, и зоной горения (см. § 36). В других случаях следует использовать какие-либо иные методы, которые позволили бы разорвать соответствующие конкретные впды обратных связей.
Намечеппый здесь метод борьбы с вибрационным горением связан с преодолением очень больших трудностей. Дело в том, что число возможных механизмов обратной связи весьма велико, причем они могут иметь совершепно различную физическую природу (см. гл. VII). Поэтому желание разорвать опасную обратную связь может па практике означать требование разрыва всех возможных обратных связей. Если учесть, что предугадать наиболее опасные в данных конкретных условиях обратные связи не всегда возможно, то остается лишь выдвигать самые общие требования: добиваться постоянства расхода горючего, следить за плавностью всех обводов трубы на входном участке и т. п. Однако даже выполнение всех этих требований остапляпт возможность проявиться процессам, связанным с воздействием переменных ускорений па фронт пламени и т. д.
Кроме сказанного, следует также помнить, чти в соответствии с гипотезой о стремлении системы реализовать процесс с максимальным излучением акустической эпер — гии пз области теплоподвода, разрыв одной или нескольких обратных связей, которые были главными, не всегда приводит к подавлению вибрационного горенпя. Какой-то иной мехапизм обратпой связи, который до этого был совершеипо несущественным, может стать главпым. При этом колебательная система должпым образом «подправит» частоту и фазу колебапий так, чтобы новый механизм давал максимально возможное для пего количество акустической энергии. Этим, вероятно, и объясняется трудность борьбы с вибрационным горением такого рода мероприятиями. Эффективное подавление вибрационного гореппя возможно в случае примепення универсальных методов, одинаково воздействующих на все, или хотя бы большинство мехапизмов обратпой связи, или на — колебательную систему в целом.
Наиболее естественным универсальным методом борьбы с вибрационным горением является увеличение потерь акустической энергии. Конструктивно это может быть выполнено в виде каких-то поглощающих акустические импульсы устройств в концевых сечениях. Такое мероприятие не всегда осуществимо, поскольку оно может быть сопряжено с гидравлическими потерями или парушать другие требования, предъявляемые к конструкции. Еслп нежелательно включать поглощающие устройства в конструкцию концевых сечений трубы, то можно предложить, например, такую радикальпую меру, как введение продольного проппла в теле трубы (или частых сверлении по одной из образующих), позволяющего сообщаться газам, находящимся в теле трубы с в ттетп и им пространством помимо концевых сечений. Правда, осуществление этого становится почти невозможиьгм, если давление внутри трубы заметно превышает давление в окружающем пространстве.
Быть может, в некоторых случаях будет полезным снабжать внутренние стенки трубы акустическими демпферами наподобие тех, которые используются при улучшении акустики помещений. Следует, правда, заметить, что если о демпфирующем влиянии поглотителей акустической энергии в копцевых сечениях и сверлений в теле труб имеются прямые опытные данные, ТО опыты с использованием акустическп демпфирующих степок трубы пока пепзвестны.
Перечисленные выше методы непосредственного демпфирования колебаний в общем достаточно эффективны и универсальны (не зависят от конкретного вида механизма обратной связи). Их недостатком следует признать то, что они налагают тяжелые п часто невыполнимые требования на конструкцию трубы и связанных с нею устройств, так как сопряжены с введением дополнительных гидравлических сопротивлений, разгерметизацией трубы между ее концами, ухудшением условий охлаждения трубы и т. д. Поэтому желательно создание по возможности универсальных методов подавления вибрационного горения путем непосредственного воздействия па зону горепия, без изменения конструкции трубы и связанных с ее концами устройств.
Средством такого рода, которое, вероятно, во многих случаях может оказаться полезным, является растянутая по длине трубы организация горения. До спх пор рассматривались лишь те случаи, когда протяженность зоны теплоподвода о была мала. Правда, в гл. IV был дап общий метод сведения процесса пестациопарного горения в некоторой протяженной зоне теплоподвода о к процессу теплоподвода па эффективной плоскости сильного разрыва 2, но этот метод не был использован с точки зрения отыскания свойств процесса горения, при которых самовозбуждение колебательной системы становится невозможным.
Исходя из гипотезы о стремлении колебательной системы реализовать тот процесс, который дает максимум потока акустической энергии А?, излучаемой областью теплоподвода, можно сделать следующее важпое заключение. Возбуждение колебаний связано с должным соотношением между амплитудами и фазами возмущённого теплоподвода Q* и возмущения скорости распространения пламени Uj, с одпой стороны, и акустических колебаний, — с другой стороны. Поэтому в принципе борьба с вибрационным горением может осуществляться как путем нарушения фазовых соотношений, так и путем изменения соотношений можду амплитудами Q* и Uv и амплитудами акустических колебапий. Однако первый пз названных путей фактически почти никогда пе может привести к цел п. Действительно, пусть в возбужденной автоколебательной системе рассматрпваемого типа существует некоторое фазовое соотношение, которое удастся изменить в нужном направлении. Тогда возбужденные колебания затухпут, но прп этом почти наверняка возбудятся другие, характеризуемые другой частотой, при которой это изменение параметра не сможет помешать возбуяедепшо колебании. Кроме того, процесс горения в реальных топках пмеет такое большое количество «степеней свободы», что принудительное изменение фазы какого-лпбо одного из звеньев сложной цепочки причин и следствий оставляет достаточпо мпого возможностей для самопроизвольного изменения фаз в других звеньях в соответствии с гипотезой О стремлении системы осуществлять режим Л.2=А1Пах.
Сказанное можно проиллюстрировать таким простым примером. Прп возбуждении вибрационного горенпя в неподвижном газе, заключенном в трубе с одним закрытым копцом, основным механизмом обратной связи является механизм, связанный с воздействием периодически изменяющихся ускорений па фропт пламени. Совершенно очевидно, что по мере медленного перемещения фронта пламенп по горючей смеси он последовательно переходит из области, в которой фазы ускорения были в должпом соответствии с фазами колебапий давления, в область, где это соответствие нарушается (это связано с тем, что по разные стороны пучпости давлепня колебательные составляющие скорости паправлены в разные сторопы). Если бы предположение о решающей роли фазовых соотношений было правильным, то колебаппя должпы были бы прекратиться. В действительности же возбуждаются колебания другой частоты[11]).
Следовательно, уже из общих соображений становится ясным, что борьба с впбрацнопным горением путем нару — шештя должного соотношения между фазами Q* и Uy и фазадш акустпческпх колебаний малоперспективна.
Вторым возможным путем, как указывалось выше, является парушепне необходимых амплитудных соотношений. Здесь можно воспользоваться следующими результатами, полученными в предыдущих главах. Если возбуждение системы связано только с Q*, то нри (/*=0 колебательпая система устойчива; если возбуждение связано только с f/j, то при 6Г1=0 колебательпая система устойчива пли нейтральпа. Поскольку оба эти результата были получены при пренебрежении потерями энергии в окружающую среду, то для реальных систем будет справедливо такое утверждение: при и 0 ко
Лебательная система всегда устойчива. Таким образом, главным в подавлении вибрационного горепия является псемерпооуменьшение амплитуд Q* и Uv Одним из средств, ведущих к этой цели, является растянутая организация горения. Покажем это па двух примерах, имеющих качественный характер.
Пусть происходит сгорание смеси, которая готовится непосредственно перед зоной горенпя. Предположим, что осиоввым механизмом обратной связи является механизм, связанный с образованием смеси неоднородного состава вследствие колебаний расхода воздуха через сечение, в котором расположены форсунки, впрыскивающие горючее в текущую воздушную среду. У тот механизм подробно описывался в § 35. Формула (35.4) показывает, что прп движении горючей смеси но трубе коэффициент избытка
Рис. 92. Схема для расчета процесса сгорания, идущего в двух селениях, сдвинутых на расстояние
Воздуха а не остается постоянным. На него накладывается периодическое возмущение 6а. Это возмущение переносится потоком как и всякая неоднородность, свойственная движущейся по трубе среде н неподвижная относительно частиц газа. Поэтому в одни к тот же момент времени в разных сечениях трубі, і а. будут разными. На рис. 92 схематически изображено течение по участку трубы. Волнообразной линией, колеблющейся около оси трубы, условно показано возмущение коэффициента избытка воздуха 6а. В сечении аа происходит сгорание определенной части смеси, а в сечении ЬЬ — сгорание оставшейся части смеси. Между этими сечениями на участке ah горения смеси ие происходит. Расстояние между сечениями аа и ЬЬ равно |е. Длина волны возмущения 6а обозначена X. Пусті, сечение і =0 совпадает с сечением аа. Тогда колебания 6а в этом сечении будут происходить по закону
Ба = 6а/*«т, (47.1)
Где 6а0— величина ба, определенная по формуле (35.4) для момента времени т—0.
Нолебапио да в сечении bb можпо найти исходи из того, что оно наблюдалось в сечении аа в некоторый предшествующ пп момент времени, отстоящий от настоящего па величину, потребную для перемещения моля смеси на
Расстояние ah = £с. Это время tc — ^ і де Л/ц— среднее значение скорости течения между участками аа и bb, отнесенное к скорости звука в холодном течении. Следовательно, в сечении bb колебание да будет определяться следующей формулой:
X’-JO
6<I = а а0е ^ л’сЛ (47.2)
Пусть в каждом из рассматриваемых сечспии сгорает часть смеси: в сечении аа доля £ (где 0 < £ < 1), а в сечепии bb доля (1 —£). Если взять грапнцы области теплонодвода а так, чтобы оба эти сечения лежали внутри о, то суммарное тепловыделение в области а будет равно
_f()Jc_
6Q = ^ да0 [£ 4- (I — е Ш — v<- ] е*»т. (47.3)
Поставим задачу об отыскании для заданной частоты со таких £с и при которых бQ = 0. Написав равенство (47.3) в тригоно метрической фор ліс и приравняв вещественную и мяпмую частп порознь пулю, получим:
Sin 0) 4г — =
Ліу
Отсюда сразу иаходпм:
(47.4)
£ = 0,5.
Значення к в первом нз написанных равенств взяты нечетпымп, так как для четных значений к получается £ = со, в то время как но условию 0 < £ < 1.
Длина волны возмущения ба, как и длина волны возмущения энтропии, равна {в безразмерных переменпых) Л = 2л и, следовательно, из первого равенства (47-4) получим:
So = (47.5)
Наименьшее расстояние будет получепо при к=.
Таким образом, если пожелать свести амплитуду возмущения тепловыделения к нулю, надо разбить процесс горения так, чтобы ои происходил в двух плоскостях, отстоящих друг от друга па половину длины волпы возмущения энтропии, и, кроме того, потребовать, чтобы в указанных сечениях сгорали равные доли топлива. Полученный результат вполне естествен, именно таким должен быть процесс гореппя, чтобы в каждый момент времени избыток тепла (против среднего зпачепия), выделяющийся в том сечении, где находится богатая смесь, компенсировался недостатком тепловыделения в сечении, которое пересекает бедпая смесь.
Надо сказать, что проделанный выше расчет не может претендовать на большее, чем быть грубой качествеппоп схемой. Однако он позволяет указать па принципиально новое, что содержится в свойствах растяпутого по длине камеры гореппя. Действительно, пусть горение происходит только в одной плоскости (а не в двух). Тогда, смещая эту плоскость вдоль осп трубы, можно изменять соотношения между фапрц возмущения теплоподвода и фазой колобаниїГсредьі. Прп этом могут быть найдены такпе положения плоскости теплоподвода, при которых самовозбуждение системы становится пеизбежиым. Другое дело, если горение происходит в двух плоскостях, отвечающих условиям (47.4). Тогда возбуждение становится невозможным при любом положении области теплоподвода по оси трубы, так как фазовые соотношения перестают играть какую-либо роль, поскольку амплитуда возмущения теплоподвода обратилась в пуль. Это указывает на большую универсальность второго метода подавления вибрационного горенпя (путем уменьшения относительных амплитуд, а не путем измепення фазовых соотногае — пий). Сведение амшшг^дн нп. ч^утг^идя трпчонмдйлйпия до нуля равносильно разрыву обратной связи. В этом случае акустические колебания не смогут вызвать колебаний тепловыделения, которые способны поддержать их.
Конечно, точное выполнение условий (47.4) практически затруднительно. Однако даже грубо приближенная реализация их способна дать заметный эффект. В этом можпо убедиться, если посмотреть, к чему приведет изме — пеппе щшньг волны возмущения энтропии А, при постоянном з начепи и Вариация А, приведет к нарушению первого равенства (47.4), записанного в виде соотношения (47.5). Найдем абсолютную величину возмущения теплоподвода бQ, воспользовавшись равенством (47.3),
[ | = mod — g — 6а0 |/S*+2Ј(l-S)cos2n|4(l-C)2 .
(47.6)
Пусть модуль условно принят равным единице.
Тогда относительная амплитуда возмущения J 6Q J будет зависеть от двух параметров: £ и. Характер этой зависимости для равных 0,25; 0,5 и 0,75, а также для всего диапазона изменений — у — ‘О < < l") приведен на рис. 93. Как видно из графиков, по сравнению с горением в одной плоскости (|с = 0) амплитуда колебаппй возмущения теплоподвода | 6Q | в среднем снижается вдвое, а вблизи оптимального значения -—- = 0,5 составляет 10—20% от величины, характерной для сосредоточенного сгорания. График, построенный для £ = 0,25 п £=0,75, показывает, что даже такие значительные отклонения от оптимальной величины £ = 0,5 продолжают сохранять за рассредоточенным сгоранием заметные преимущества. Таким образом, разнесение горения на два очага может оказаться полезным при попытке подавить вибрационное сгоранпе.
Все приведенные выше соображения остаются справедливыми и для ряда других механизмов обратной связи, для которых существен перенос каких-либо неоднород — иостей потоком. В частности, сказанное сохраняет силу для механизма обратной связи, обусловленного периодическим возмущением подачи горючего (выше уже говорилось, что этот тип обратной связи характерен для мало — напорных систем подачп горючего, например, подачп пыли в пылеугольных топках). Буж вально то же самое можно сказать о механизмах, связанных с колебанием характера распыла горючего форсунками, вследствие колебаний скоростного нанора в области расположения этих форсунок п т. п.
Да в зависимости от относительного расстояния между се чо ни ими, в которых происходит сгорание, и от доли і ирючей смеси, сгорающий в первом сечении.
Не следует думать, чти разнесение горения на два очага полезно только в толі случае, еслп механизмы обратпой связи входят в ту группу, которая в гл. VII была охарактеризована как связанная со смесеобразованием. Можно предполагать, что и такие явления, как набегающие на зону горенпя вихри, будут в меньшей степени возмущать процесс горения, поскольку они не будут одновременно воздействовать на всю зону горения, имеющую в рассматриваемом случае большую глубину.
Проведенное выше рассмотрение имело, как уже указывалось, скорее качественный, чем количественный
характер. По существу, разнесение горения на два очага было просто грубой моделью процесса горении, растянутого в направлении осп течения.
Рис. 94. Схема сгораиия однородной смеси (моли продуктов сгорания заштрихованы).
На основе прпведеппых соображений можно утверждать, что разнесение горения положительно сказывается па уменыпепии амплптуды возмущеппя теплоподвода. Однако известно (это иидпо хотя бы пз системы (10.15),
Описывающей процесс в зоне теплоподвода), что самовозбуждение акустических колебаний может происходить как при отличном от пуля возмущении теплонодвода, так и при отличном от нуля возмущении эффективной скорости распространения пламенп. Влияние разнесения горенпя на последнюю величину следует рассмотреть особо.
Если говорить о сгорании, растянутом на извсстпую глубину, то нельзя ограничиться представлением о тонком фронте пламени, разделяющем трубу па две области: область холодной смесн и область продуктов сгорания, в которой процесс горения закончился. Фактически нри растянутом сгорании в зоне химических реакций будут паходнться достаточно большие молп холодной смеси, соприкасающиеся с молями продуктов сгорания; на гранипах между ними будет происходить процесс горепия. Схематически это изображено ц верхней части рис. 94 (моли продуктов сгорания заштрихованы). В конце гл. VII
приводилось описание весьма действенного механизма обратной связи, обусловленного влиянием переменных ускорений (связанных с акустическими колебаниями) на топкий фронт пламени, рассматриваемый как поверхность раздела двух сред разной плотности. Там же было показано, что это сводится, в конечном счете, к возмущению эффективной скорости распространения пламени вследствие волнообразования па поверхности фропта.
В случае растянутого сгорания, если зона горенпя имеет структуру, показанную в верхней части рис. 94, упомянутый здесь механизм возмущения эффективной скорости распространения пламени, вследствие волнообразования на поверхностях раздела, будет в значительной степени ослаблен. В этом можно убедиться из рассмотрения двух схем, приведенных в нижней части рпс. 94. В ловой и правой частях рисупка дано поведение одного и того же моля горючей смеси, окруженного продуктами сгорания. Граница моля является фронтом пламени. Моменты а (левый рисунок) и 6 (правый рисунок) сдвинуты во времени на И периода акустических колебаний, поэтому направления действующих в этп мгновения па моль ускорений противоположны. Легко сообразить (это ясно из приводившихся в конце гл. VII общих соображений и видно из правой части рис. 75), что если в момент а максимальное волнообразование наблюдалось на левой граиице моля, то на правой его границе будет минимум волнообразования. Это следует из того, что на ОДНОЙ ИЗ этих границ ускорение действует от холодного газа к горячему, а’ на другой — от горячего к холодному. Очевидно, далее, что через подпер пода, когда направление ускорения изменится па обратное, характер волнообразования тоже изменится (момепт б). Та граница, па которой было сильное волнообразование, станет невозмущенной, а прежде певозмущенная покроется волнами. Учтем теперь, что эффективная скорость сгорания пропорцнональпа суммарной поверхности пламени. Вследствие того, что левая и правая границы моля покрываются волнами попеременно, то в среднем общая площадь поверхности раздела остается постоянной для всех моментов времени. Здесь, конечно, не учитывается неизбежное уменьшение этой поверхности вследствие сгорания свежей смеси; учет такого явления несуществен, так как оно не поспт периодического характера. Поскольку суммарная площадь границ моля перестает изменяться периодически, постольку п эффективная скорость распространения пламени не будет пметь периодической составляющей, а это и говорит о том, что возмущение эффективной скорости распространения пламени равно нулю. Следовательно, самовозбуждение исключается. Конечно, приведенные рассуждения являются лишь грубым приближением к действительности, однако онп показывают, что структура зоны горения способна существенно повлиять на возможность возбуждения акустических колебаний, причем растянутое вдоль оси трубы сгорание должно характеризоваться пониженной склонностью к самовозбуждению акустических колебаний.
Подводя итог сказанному о свойствах растянутой организации горения, можпо утверждать, что такая схема процесса горения склонна заметно уменьшать амплитуды возмущений как теплоподвода, так н эффективной скорости распространения пламени, и является в некотором смысле универсальным методом борьбы с вибрационным горением.
Как будет видно из § 52, возбуждение акустических колебаний в жидкостных реактивных двигателях связано не с возмущением теплонодвода или эффективной скорости распространения пламени, а с возмущением газообразования во фронте горепия. Тем пе менее, общее заключение о том, что прп растянутой организации горения возбуждение акустических колебаний менее вероятно, чем в том случае, когда горение сосредоточено в одном сечении, в известной мере справедливо и для жидкостных реактивных двигателей. Это было показано Крокко и Чже — ном *-), рассмотревшими устойчивость продольных акустических колебаний в жидкостных реактивных двигателях, в предположении, что горение сосредоточено в двух отстоящих друг от друга на конечном расстоянии фроп — тах горения. В том случае, когда указанные два фронта
Х) С г о с с о L. and С h е n g S, I., Iligh-Frequency Combustion Instability iu Rocket Motor with concentrated Combustion, Journ. of the Hocket Society 23; № 5, 1953.
Pa сп о лага лис ь нужным образом (один у головки камеры сгорания, т. е. в пучпости давления, а другой в узле давления), это приводило в расчетах названных авторов к уменьшению вероятности возбуждения системы. Следовательно, и в жидкостных реактивных двигателях растянутое горение (горение в двух фронтах) может оказывать демпфирующее влияние на процесс самовозбуждения продольных акустических колебания.
Растянутая организация горения отличается от обычной тем, что вместо одной плоскости теплоподвода создаются две пли больше. Происходит как бы нарушение обычной картины теплоподвода в продольном направлении (вдоль осп а?). Мыслимо изменение организации горения и в поперечном направлении — вдоль осей, нормальных к осп Можно, например, сделать так, чтобы нагреванию подвергалась только часть газа, пересекающего область теплоподвода, а другая оставалась холодной. При этом за зоной теплоподвода образуется течение параллельных струй, часть которых нагрета, а часть имеет температуру газа перед зоной теплоподвода. Если эти струи пе смешиваются в непосредственной близости от псточппка тепла, то такое слоистое строение потока за зопоп теплоподвода тоже может способствовать появлению демпфирующих эффектов.
Подробное теоретическое рассмотрение этой задачи но может быть проведено здесь, поскольку выше изучалось лишь одномерное течение. Однако общие соображения показывают, что при таком слоистом строении потока возбуждение акустических колебаний становится менее вероятным. Известно, например, что прп подводе тепла равномерно ко всем струям газа, пересекающим плоскость теплоподвода, тепловое сопротивление становится наибольшим по сравнению со случаями, когда то же суммарное количество тепла сообщается лишь части струек течения, пересекающих эту плоскость. Следовательно, механизм возбуждения колебаний, связанный с возмущением теплового сопротивления, ие сможет проявиться здесь в полной мере.
Не имея возможности рассматривать здесь теоретическую сторону вопроса, сошлемся па экспериментальный факт, подтверждающий высказанные соображения.
В опытах Ломана по возбзтждепшо звука я трубе Ринке, которые будут подробно рассматриваться в следующем параграфе, пагревание воздуха происходило за счет пропускания электрического тока через тонкие проволочки (диаметром 0,2 мм), расположенные па расстояниях 2 мм друг от друва в некотором сеченпп трубы. Возбуждение акустических колебании происходило лишь в том случае, если па расстоянии порядка 1 мм от этих проволочек по потоку помещалась густая проволочная сетка. Эта сетка нагревалась от расположенных вблизи раскаленных проволочек и передавала тепло к текущему воздуху. Удаление сетки прекращало звучанпе даже в том случае, если суммарное количество подводимого к воздушному течению тепла оставалось прежним. Этот эффект может быть объяснен тем, что после удаления густой сеткп поток за проволочками становился слопстым, поскольку нагреваемые проволочки были расположены недостаточно густо — расстояния между ними в десять раз превышали пх диаметр.