ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пульсирующий сферический источник из "Анализ гидроакустических систем " Область 2, где 2ла/Х ], также представляет практический интерес Предположим, что мы хотим создать сферический акустический источник, работающий на частоте 50 Гц. [c.47] Пусть с = 1500 м/с, а Я, = 30 м. Для области 1 а Я,/(2я) = = 4,78 м. Таким образом, для выполнения условия (2.71) диаметр сферы должен быть значительно больше чем 9,56 м. Из-за непрактичности реализации сферического излучателя такого размера подобные источники низкочастотного диапазона в области 1 не используются. [c.48] Области У и 2 определены для сооотношений 2яа/Я, 10 или 0,1. В области 1 коэффициент мощности превышает 0,99, а в области 2 он меньше 0,1. Очевидно, промежуточная область, соответствующая компромиссу между размерами источника и его эффективностью, представляет наибольший практический интерес. [c.49] Для такого излучателя, как пульсирующая сфера, полезно попытаться получить конструкционные ограничения, учитывающие диаметр сферы, общую выходную мощность, рабочую частоту. В этом направлении возможны только ориентировочные оценки, так как диапазоны возможных применений такого излучателя и его конструкционных ограничений весьма широки. Например, если требуется очень небольшая излучаемая акустическая мощность, то эффективность излучателя не имеет существенного значения и конструктор может выбрать устройство с небольшими габаритами, работающее вблизи границы области 2. [c.49] Попытки заставить работать излучатель значительно ниже границы области 2 быстро создают невыполнимые условия. Например, при а = 0,01 м требуемый максимум смещения поверхности на частоте 100 Гц для выходной мощности излучения в 1 Вт должен быть равен радиусу сферы, а скорость потока объема воды должна быть в 2000 раз больше самого объема сферы. Еще задолго до достижения этих условий все основные допущения, принятые для расчетов по волновым уравнениям (таких, как малые смещения относительно состояния равновесия), нарушаются. [c.50] Максимальные значения смещения и колебательной скорости, которые могут поддерживаться в пульсирующем источнике, ограничиваются такими практическими условиями, как упругость материалов, температурные пределы задающего механизма, напряжение электрического пробоя и др. Сама среда также накладывает ограничение на интенсивность колебаний сферической поверхности. Максимальная амплитуда давления не может превышать давления в окружающей среде без создания вакуума в течение отрицательного полупериода (кавитация). Для излучателя, находящегося вблизи поверхности воды, максимальная амплитуда давления примерно равна атмосферному давлению. Ограничение мощности излучателя средой обсуждается в гл. 3. [c.50] Вернуться к основной статье