chebЧебышевский сборникChebyshevskii Sbornik2226-8383Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University10.22405/2226-8383-2024-25-2-350-358cheb-1750Research ArticleИстория математики и приложенийСomputer scienceИзлучение звука цилиндром, обтекаемым стационарным потоком идеальной жидкостиSound radiation of a cylinder streamlined by a stationary flow of an ideal liquidТолоконниковЛев АлексеевичTolokonnikovLev Alexeevich

доктор физико-математических наук, профессор

doctor of physical and mathematical sciences, professor

TolokonnikovLA@mail.ruТолоконниковСергей ЛьвовичTolokonnikovSergey Lvovich

доктор физико-математических наук, профессор

doctor of physical and mathematical sciences, professor

tolsl@mail.ruТульский государственный университетРоссияTula State UniversityRussian FederationМосковский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow StateRussian Federation202419072024252350358Copyright © Толоконников Л.А., Толоконников С.Л., 20242024Толоконников Л.А., Толоконников С.Л.Tolokonnikov L.A., Tolokonnikov S.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/1750

В статье рассматривается задача об акустическом излучении цилиндра, обтекаемого стационарным потоком идеальной жидкости.Полагается, что скорость набегающего потока значительно меньшей скорости звука.Поверхность цилиндра совершает гармонические колебания.Получено приближенное аналитическое решение задачи, построенное с использованием потенциала скорости набегающего на тело потока и потенциала скорости акустического поля неподвижного излучателя.Рассмотрены частные случаи излучения звука цилиндром.Представлены результаты численных расчетов диаграмм направленности акустического поля в дальней зоне при разных значениях отношения скорости потока к скорости звука и волнового размера цилиндра.

In the article the problem of the acoustic radiation of a cylinder streamlined by a stationary flow of an ideal liquid is considered It is assumed that the velocity of the incoming flow is significantly lower than the speed of sound. The surface of the spheroid makes harmonic vibrations.An approximate analytical solution of the problem was obtained with using the speed potential of the oncoming on the body flow and the speed potential of the stationary radiator acoustic field.Special cases of sound radiation by a cylinder are considered.The results of numerical calculations of polar diagrams of the acoustic pressure distributionon the surface of a spheroid at different values of the ratio of the flow velocity to the speed of sound and the wave size of the cylinder are presented.

акустическое излучениецилиндридеальная жидкостьпотенциальное течениеacoustic radiationcylinderideal fluidpotential flowРабота выполнена в рамках государственного задания Министерства просвещения РФ по теме «Теоретико- числовые методы в приближенном анализе и их приложения в механике и физике» (соглашение № 073-00033- 24-01 от 09.02.2024).ReferencesРжевкин С. Н. Курс лекций по теории звука. М.: Изд-во МГУ, 1960. 336 с.Rzhevkin, S. N. 1960, “A course of lectures on the theory of sound”, Publishing House of Moscow State Univer., Moscow, 336 p., [in Russian].Шендеров Е.Л. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение, 1972. 352 с.Shenderov, E. L. 1972, “Wave problems of underwater acoustics”, Sudostroenie, Leningrad, 352 p., [in Russian].Скучик Е. Основы акустики. Том 2. М.: Мир, 1976. 544 с.Skudrzyk, E. 1971, “The foundations of acoustics”, Springer-Verlag, New York, 816 p.Цой П. И. Излучение цилиндра в вязкой среде // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1966. № 5. С. 82 – 92.Tzoi, P. I. 1966, “Radiation of a cylinder in a viscous medium”, Izv. AN USSR. Mechanics of liquid and gas, no. 5, pp. 82 – 92, [in Russian].Кожин В. Н. Излучение и рассеяние звука в вязкой среде // Акуст. журн. 1970. Т. 16. № 2. С. 269 – 274.Kozhin, V. N. 1970, “Radiation arid scattering of sound by a cylinder in a viscous medium”, Akust. Zhurn., vol. 16, no. 2, pp. 269 – 274, [in Russian].Copley L. G. Integral equation method for radiation from vibrating bodies // J. Acoust. Soc.Copley, L. G. 1967, “Integral equation method for radiation from vibrating bodies”, J. Acoust. Soc. Amer., vol. 41, no. 4, part. 1, pp. 807 – 816.Amer. 1967. Vol. 41. No. 4. Part 1. P. 807 – 816.Schenck, H. A. 1968, “Improved integral formulation for acoustic radiation problems”, J. Acoust. Soc. Amer., vol. 44, no. 1, pp. 41 – 58.Schenck H. A. Improved integral formulation for acoustic radiation problems // J. Acoust. Soc. Amer. 1968. Vol. 44. No. 1, P. 41 – 58.Fenlon, F. H. 1969, “Calculation of the acoustic radiation field of the surface of a finite cylinder by the method of final residuals”, Proc. IEEE, vol. 57, no. 3, pp. 291 – 306.Fenlon F. H. Calculation of the acoustic radiation field of the surface of a finite cylinder by the method of final residuals // Proc. IEEE. 1969. Vol. 57. No. 3. P. 291 – 306.Vovk, I. V., Grinchenko, V. T., Kotsuba, V. S. 1975, “On one method of evaluation of acoustic properties of cylindrical radiator of a finite height”, Akust. Zhurn., vol. 21, no. 5, pp. 701 – 705, [in Russian].Вовк И. В., Гринченко В.Т., Коцюба В. С. Об одном методе оценки акустических свойств цилиндрического излучателя конечной высоты // Акуст. журн. 1975. Т. 21. № 5. С. 701 – 705.Sandman, В. E. 1976, “Fluid-loading influence coefficients for a finite cylindrical shell”, J. Acoust. Soc. Amer., vol. 60, no. 6, pp. 1256-1264.Sandman В. E. Fluid-loading influence coofficionls for a finites cylindrical shell // J. Acoust,Kozirev, V. A., Shenderov, E. L. 1980, “On radiation resistance of cylinder of finite height”, Akust. Zhurn., vol. 26, no. 3, pp. 422 – 432, [in Russian].Soc. Amer. 1976. Vol. 60. No. 6. P. 1256 – 1264.Blohintsev, D. I. 1981, “Acoustics of an inhomogeneous moving medium”, Nauka , Moscow, 208 p., [in Russian].Козырев В. А., Шендеров Е.Л. О сопротивлении излучения цилиндра конечной высоты// Акуст. журн. 1980. Т. 26. № 3. С. 422 – 432.Kochin, N. E., Kibel, I. A., Roze, N. V. 1963, “Theoretical hydromechanics”, Fizmatgiz, Moscow, 584 p., [in Russian].Блохинцев Д. И. Акустика неоднородной движущейся среды. М.: Наука, 1981. 208 с.Abramowitz, M., Stegun, I. A. 1965, “Handbook of Mathematical Functions”, Dover Publications, Inc, New York, 1046 p.Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика. Ч. 1. М.: Физматгиз, 1963. 584 с.Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика. Ч. 1. М.: Физматгиз, 1963. 584 с.Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 832 с.Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 832 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.