ИСТИНА

Рассматривается задача о возникновении кавитационных автоколебаний при течении в магистрали с двумя сопротивлениями (типа диафрагм). За первым сопротивлением образована искусственная вентилируемая каверна со средним давлением большим атмосферного, через второе сопротивление происходит истечение в атмосферу. Исследования показали, что частоты автоколебаний в основном определяются свойствами каверны. Обнаружены две стадии процесса, определяющие период колебаний– это время распространение волн жидкости вдоль границы каверны и время выбрасывания под действием повышенного давления жидкой порции в атмосферу. Оказалось, что скорость распространения волн близка к стационарной скорости на границе каверны. Поэтому с ростом поддува газа (и с увеличением давления в каверне) время первой фазы увеличивается, тогда как время второй фазы уменьшается. Это объясняет тот факт, что для длинных каверн частота падает с ростом поддува, а для коротких, где доминирует вторая фаза,– растет. Оказалось, что автоколебания при заданной геометрии течения зависят не только от локальных характеристик, таких как напор жидкости и расход поддуваемого газа, но и от характеристик подводящих магистралей и от объема каверны. При одинаковых геометрии и средних характеристиках течения, в зависимости от свойств подводящего трубопровода и объема каверны, в эксперименте наблюдалось до 4-х частотных мод автоколебаний. Исследования показали, что различные моды автоколебаний отличаются различным количеством волн на границе каверны. Предполагается, что возникновение различных мод колебаний связано с взаимодействием двух колебательных систем различной природы – гидродинамической (каверна) и акустической (подводящая труба). Этим можно объяснить сильный масштабный эффект, так как гидродинамические колебания зависят от скорости течения, а акустические практически не зависят (при скоростях распространения акустических волн много больших скорости жидкости).