Поток акустической энергии

Средний за период поток акустической энергии J будет [c.488]

Из условия возбуждения автоколебаний (см. 5), когда изменение потока акустической энергии, возникшей ва счет увеличения тепла в зоне теплоподвода, больше потерь энергии при колебаниях, можно показать, что наименьшее значение п, при котором еще возможно возбуждение автоколебаний, есть величина, приблизительно равная 0,5. [c.517]

Звуковые волны в закрытых помещениях, многократно отражаясь от границ, образуют сложное поле колебательного движения воздуха. Законы распределения колебательной скорости частиц воздуха, добавочного давления и потока акустической энергии в закрытых помещениях определяются не только свойствами источника звука, но также геометрическими размерами, формой помещения и способностью стен, потолка и пола поглощать акустическую энергию. [c.346]

Диффузным полем называют область звукового поля, в каждой точке которого плотность звуковой энергии и поток акустической энергии ) на единицу площади одинаковы во всех направлениях. [c.74]

Знакам плюс и минус перед корнем в (2.2) соответствуют две волны, одна из которых распространяется вниз, а другая - вверх но потоку. Если решение представляет суперпозицию этих волн, то можно показать, что при частотах, больших частоты отсечки (при действительных К), суммарный средний но времени ноток акустической энергии через поперечное сеченпе канала равен сумме потоков в каждой из волн, вычисленных по (2.2). Прп частотах, меньших частоты отсечки, для суммарного потока акустической энергии получается формула [c.653]

В предыдущем материале направления распространения плоской волны обозначены стрелками. Они были перпендикулярны к фронту волны там, где он определялся как линия (или плоскость), соединяющая точки с равными значениями фазы ь распространяющейся волне. В случае плоской волны одиночная ориентированная стрелка или луч являются достаточными для определения направления потока акустической энергии. Для иллюстрации акустической интенсивности можно использовать дополнительные параллельные лучи, В случае плоских волн интервалы между лучами одинаковы и обратно пропорциональны интенсивности поля. [c.103]

Таким образом, для предельных значений граничного импеданса на выходе входное сопротивление участка тракта оказывается мнимым, т. е. реактивным, так как для модели течения без учета потерь на трение при предельных значениях граничного импеданса на выходе тракта устанавливается режим колебаний с чисто стоячими волнами [6], при котором нет потерь акустической энергии йз-за ее выноса с потоком через выходное сечение. Это объясняется тем, что при предельных значениях граничного импеданса отклонение скорости или давления на конце тракта равно нулю, нулю также равен поток акустической энергии, пропорциональный произведению этих отклонений. [c.92]

Как следует из формул (2.6.2) и (2.6.3), входное сопротивление при определенных частотах ю обращается в бесконечность, причем это предельное значение периодически повторяется с периодом Аш = 71. Обращение в бесконечность при резонансе связано с отсутствием потерь энергии в тракте на трение и выноса энергии на выходе. При резонансе Ьр/Ьй- оо, т. е. при любых конечных значениях амплитуды давления на входе в тракт отсутствуют колебания скорости. На резонансной частоте тракт не передает возмущения (поток акустической энергии равен нулю) и является идеальным изолятором , что используется для демпфирования колебаний. В зависимости от значения граничного импеданса на выходе частота, соответствующая резонансу, изменяется. При 1/2 = 0 2. стремится к бесконечности, если (Ь = 2к+1)п/2 ( =1, 2, 3,. ..), а при 2-+оо,— если 1 =кк. При изменении граничного импеданса на выходе резонансная частота скачком изменяется при х /2 = а, но при этом 21 не стремится к бесконечности. [c.92]

Согласно с определением, данным выше, сила или интенсивность звука, т. е. среднее значение потока акустической энергии через 1 см- в 1 сек. (рис. 2.2), [c.50]

Вычислим теперь силу (интенсивность)звука, переносимого сферической волной, т. е. поток акустической энергии, проходящей через 1 см сферы в единицу времени (секунду). Как видно из выражений для V к р, искомая мощность определится, как , [c.66]

Немаловажно, что преобразование имеет в основном математический характер. В частности, оно не учитывает влияния на характеристики течения уровня акустической энергии, появляющейся в турбулентном потоке при гиперзвуковых скоростях. Возникающие при этом безвихревые пульсации создают звуковое давление, увеличивающееся с ростом числа Маха. Не ясно, каким образом эти пульсации усложняют ноле течения при очень боль-щих числах Маха и как они изменяют количество движения в пограничном слое. [c.435]

Здесь Р — амплитуда, а — соответствующая скорость изменения амплитуды колебаний, которая реализовалась бы, если бы процесс i протекал изолированно от других процессов. Члены с положительными 8/ являются источниками усиления, а члены с отрицательными 8г — источниками потерь акустической энергии. При 8>1 колебания нарастают и система неустойчива. Для удобства можно принять, что индекс i относится к одному из семи процессов, перечисленных выше. Относительный вклад различных факторов сильно зависит от моды колебаний, размера двигателя, типа ТРТ и т. д. Тем не менее наиболее важными факторами являются динамическая реакция (основной показатель неустойчивого горения) и демпфирование вследствие рассогласования фаз в потоке (часто — основной источник акустических потерь). [c.118]

Целый ряд процессов, таких, как трение в газовой фазе, поглощение акустической энергии в твердой фазе и прохождение акустических волн через сопло, вносят вклад в затухание колебаний. Рассмотрим здесь более подробно наличие в потоке частиц конденсированной фазы, что иногда оказывает преобладающее влияние на устойчивость и имеет относительно простое объяснение. [c.121]

Вообще говоря, звуковое поле приводит к изменению статических параметров среды — давления и плотности, а также к появлению постоянной составляющей скорости. Эти изменения проявляются уже при учете членов второго порядка малости. Естественно, что они играют определенную роль даже в линейной акустике при вычислении различных акустических величин второго порядка малости, например, плотности звуковой знергии, плотности потока звуковой энергии, радиационного давления, скорости акустического течения и др. Конкретные значения постоянных составляющих зависят от геометрии звукового поля, расположения препятствий в поле, от особенностей движения поверхности, излучающей звук, и т. д. следовательно, для определения различных величин второго порядка малости необходимо рассматривать конкретные звуковые поля. К вопросу об энергетических характеристиках и постоянных составляющих мы еще неоднократно будем возвращаться. [c.37]

Диффузное поле. Звуковое поле помещения в каждой точке пространства можно представить как совокупность волн, приходящих непосредственно от источника, и волн, попадающих в данную точку не по прямому пути, а после одного или нескольких отражений. Направления потоков мощности отраженных волн зависят от геометрической формы помещения и степени поглощения акустической энергии границами помещения. [c.347]

При изменении соотношения между длиной волны и размерами помещения, структурой и формой отражающих поверхностей характер звукового поля помещения изменяется. Если помещение не содержит фокусирующих сводов и геометрически симметричных сечений, а размеры помещения значительно больше, чем средняя длина волны, и если стены не сильно поглощают звуковую энергию, то через произвольный элемент объема помещения при непрерывном действии источника звука в каждый момент времени будет проходить большое число отдельных волн. В результате этого звуковое поле будет иметь следующие свойства во-первых, все направления потоков энергии этих волн равновероятны во-вторых, плотность акустической энергии такого поля по всему объему помещения постоянна. Назовем первое свойство изотропией, —однородностью. Звуковое поле, изот- [c.347]

Энергетической характеристикой диффузного поля наряду с плотностью звуковой энергии является удельная мощность облучения границ. Эта величина определяет энергетические свойства поля и представляет собой поток мощности, проходящей через площадь со всех направлений, лежащих в пределах 2я. Плотность акустической энергии S и удельная мощность облучения границ Ig связаны между собой некоторой зависимостью, которая выводится следующим образом. [c.348]

Обозначим акустическую мощность источника поток поглощенной мощности Д/ , плотность акустической энергии объем помещения У. [c.350]

Совместная работа Акустического института АН СССР и Научно-исследовательского технологического института по исследованию и разработке газоструйных излучателей привела к созданию нескольких вариантов стержневых свистков (ГСИ-2, ГСИ-3 и ГСИ-4). Так как основные параметры их настройки мало отличаются друг от друга и в основном освещены в предыдущих параграфах, а конструктивно они отличаются лишь методом выброса отработанного воздуха, то более подробно мы их рассмотрим в гл. 6, посвященной методам разделения акустической энергии от сопутствующего воздушного потока. [c.100]

Все излучатели, в которых используется сжатый воздух, имеют общий недостаток — в них трудно получить акустическую энергию в чистом виде. В чистом виде — это значит без сопровождающего потока отработанного газа, который принципиально необходим для возбуждения акустических колебаний в любых аэродинамических преобразователях, ибо попадание в озвучиваемый объем отработанного воздуха крайне нежелательно. При использовании свистков в технологических целях обработке подвергается газ (или смесь газов) заданного состава с определенными физико-химическими параметрами, поэтому введение дополнительного газа может сильно изменить технологический режим (температуру, влажность, состав газа), ухудшить качество получаемого продукта или вызвать образование взрывоопасных смесей. Одной из важнейших проблем при конструировании аппаратуры для акустической обработки газовых сред, таким образом, является нахождение наиболее рационального метода удаления из камеры озвучивания отработанного газа, вышедшего из газоструйного излучателя. [c.101]

При исследовании поля скоростей отработанного воздуха было обнаружено [52], что при определенных настройках генератора ГС-5 воздух, выходящий из сопла, обтекает резонатор узкой конической струей (в пределах угла +10°). Так как при наличии параболического рефлектора максимум излучения направлен в том же направлении, то было предложено вместо параболоида использовать систему, подобную описанной в работах [57, 58]. Предполагалось, что направления звуковой энергии и потока воздуха будут перпендикулярны друг другу и их можно будет разделить без больших потерь акустической энергии. Промышленный [c.103]

Описанный способ отделения акустической энергии от сопутствующего потока воздуха без использования специальных устройств может найти применение и в ряде технологических установок, для которых попадание небольшого количества отработанного газа в камеру озвучивания не отражается на ходе процесса. [c.106]

Громкоговорители и телефоны — это преобразователи электрических колебаний в акустические. В большинстве типов громкоговорителей и телефонов электрическая энергия преобразуется в акустическую. Есть громкоговорители, основанные на релейном принципе, в которых энергия постоянного потока воздуха преобразуется в акустическую энергию под действием акустических или механических колебаний (например, пневматические громкоговорители). [c.116]

Поток излучения (поток лучистой энергии). Поток излучения Фэ — отношение энергии излучения, проходящей в данном направлении, к промежутку времени, в течение которого энергия проходила. Как по физическому смыслу, так и по единицам и размерностям поток излучения совершенно аналогичен потоку энергии, рассмотренному в главе об акустических единицах. Напомним, что единицы и размерности потока энергии совпадают с единицами и размерностями мощности. Заметим лишь, что, наряду с единицами ватт и эрг в секунду, при измерении потока излучения пользуются тепловыми единицами калория в секунду, килокалория в час. [c.233]

Логарифмическая шкала используется потому, что она лучше отражает различия в порядках величин звуковых сигналов и свойства слуха реагировать на шум пропорционально логарифму его МОШ.НОСТИ. Интенсивность потока акустической энергии в заданной точке поля определяется величиной I= Е(ри), где р — возмущение давления, а и — скорость возмущенного движения среды. Мгновенное значение ри представляет собой энергию, излучаемую на единицу площади. В дальнем поле возмущенные скорость и давление связаны соотношением и = = р/(роСзв), так что интенсивность потока энергии определяется выражением [c.826]

Если среда, по которой распространяются звуковые волны, находится в движении, то в уравненпп акустической энергии появляются источнпковые члены. Однако, как показано в [7, 8], если теченпе безвихревое и изэнтропическое, то для осредненной по периоду колебаний илотности потока акустической энергии I справедливо соотноше-нпе div I = О, а для I - следуюгцее выражение, содержагцее параметры только линейной акустики. [c.652]

При вычислении потока акустической энергии F сугцественен учет поперечной составляюгцей вектора скорости в стационарном потоке. Как показывают расчеты вычисление параметра В по формуле, полученной для чисто одномерного стационарного течения и ириведенной [c.653]

Так как справа от точки поворота имеется только убываюгцее решение, то, согласно (2.3), поток акустической энергии здесь в среднем по времени равен нулю. Это означает, что весь поток энергии пада-югцей волны отражается. При этом коэффициент отражения но амплитуде возмугцений /л отличен от единицы из-за наличия сносягцего потока. [c.657]

Для вычисления коэффициента отражения воспользуемся сохранением полного среднего по времени потока акустической энергии Г, определяемого соотношенпем (2.2). Тогда можно записать равенство Fi Гг = в котором индексы г п г прпппсаны значениям Г соответственно в падающей п отраженной волне в точке — а, а - в прошедшей волне в точке +а. С помощью (2.2) получим формулы для абсолютных величин коэффициентов отражения и ирохожденпя [c.658]

Обозначим через 1 и коэффициенты отражения и ирохожде-нпя, вычисленные по потокам акустической энергии. Тогда [c.658]

Поток акустической энергии, который в единицу вре-.мени пронизывает единицу площади, нормальной к фронту волны, называется интенсивностью звука (акустической интенсивностью) и измеряется в Вт/м . [c.11]

Сверху объем офаничен прямоугольником АВСД со стороной АВ = dx, лежащим в верхней среде вблизи границы раздела. В установивщемся режиме средний за период поток акустической энергии в объем должен равняться нулю. Учитывая, что р, О при г и независимость поля от у, получаем l(Xo)dx = / (дго + dx) - / (дго), или 1 х)-= ) х). Таким образом, изменение потока энергии в неоднородной волне связано с притоком энергии из верхней среды. [c.291]

Приблизительно оценить величину эффективности диспергирования звуком при распылении жидкости в фонтане можно, воспользовавшись результатами исследования сонолюминисценции и измерением потока звуковой энергии в фокальной области и в струе фонтана (см. 4 гл. 4). Напомним, что согласно этим исследованиям, весь поток звуковой энергии вошедший в струю, расходуется в основном на рабочем участке струи фонтана, т. е. там, где наблюдается кавитация и происходит распы- ление жидкости. Величина Р представляет собой некоторую часть всего потока акустической энергии Р, излучаемого преобразователем, причем величина отношения Р /Р зависит от режима распыления. Так, при напряжении на излучателе, незначительно превышающем пороговое, Р /Р=0,34, а в режиме большой мощности PJP=OfiЪ [27 ]. По аналогии с коэффициентом эрозионной эффективности диспергирования звуком [46], коэффициент эффективности диспергирования звуком можно представить в виде произведения двух независимых величин [c.383]

Третью группу задач акустической динамики машин нельзя рассматривать изолированно от источников, поскольку машина и присоедипенные конструкции представляют o6oii единую колебательную систему, тем не менее (ввиду чрезмерной сложности этой системы) рассмотрение отдельных элементов и их акустических характеристик является пока основным путем, который может привести к пониманию законов распространения вибраций в этих конструкциях. Детальное рассмотрение волновых процессов и физических закоиомерностей колебательного движения в простейших конструктивных элементах и их соединениях является базой, на которой строится знание акустического поведения машинных конструкций и их разумное проектирование. Основное внимание здесь необходимо уделять установлению связи менаду потоками колебательной энергии и параметрами таких элементов машинных конструкций, как соединения стержней и пластин, однородные среды с различного рода ире-пятствиями, регулярные структуры, в частности решетчатые. [c.9]

Перенос акустической энергии в кристалле. При распространении плоской волны в анизотропной среде поток энергии отклоняется от волновой нормали. Скорость переноса энергии определяется вектором лучевой скорости е,, равным отношению средней по времени плотности потока энергии I к средней плотности энергии W в волне .,=lf W. Понятие лучевой скорости играет ключевую роль в К., поскольку реально в среде распространяются не бесконечные волны, а иучки конечной апертуры, поэтому направления их распространения задаются переносом анергии, а не фазы (рис. 2). Лучевая скорость совпадает с групповой скоростью [c.507]

Можно воспрепятствовать излучению шума вентилятора в окружающую среду, если в воздухозаборнике двигателя или самолета установить акустическую решетку. Решетка либо демпфирует акустическую энергию вращающегося компрессора, либо не .пропускает звуковые колебания вверх по входному потоку, Такие устройства по зарубежным сообщениям применяются на ДТРД JT-8D-1 фимы Пратт-Уитни. [c.184]

Значение колебательной мощности в вибрационных исследованиях. Вибрационное поле сложной конструкции приходится оннсывать многомерными векторами и матрицами. По мере увеличения размерности системы эти характеристики становятся все менее наглядными и достоверными, не дают прямой и достаточно точной оценки наиболее общих, энергетических свойств вибрационного процесса. Например, нри решении задач виброзащиты стремятся минимизировать сумму средних квадратов виброскоростей в заданных точках сложной системы. Из-за резкого различия частотных характеристик (импеданса) энергетический вклад отдельных слагаемых неравномерный в отличие от однородной акустической среды, имеющей одинаковое волновое сопротивление в разных точках. Поэтому в виброакустике нельзя ограничиваться измерением средних квадратов, необходимо развивать точные методы измерения колебательной мощности [6]. Эти методы позволяют дать простую и наглядную оценку акустической мощности, излучаемой системой помогают определить утечку колебательной энергии в опоры, т. е. демпфирующие свойства опор уточнить критерии виброзащиты. Суммарный поток колебательной энергии, или активную колебательную мощность, Л/а используют для вычисления эффективных частотных характеристик, которые, несмотря на некоторую условность, являются наиболее обоснованным результатом усреднения характеристик системы в отдельных точках [2, И]. В диффузных вибрационных полях, возбуждаемых случайным шумом, потоки энергии являются основными расчетными величинами [10]. [c.326]

Изменение параметров технического состояния машин в ряде случаев сопровождается увеличением уровня колебательной энергии (Ниже, когда иет необходимости различать механизм, машину и агрегат, для простоты их будем называть машиной). Для машин, уровень шума которых имеет существенное значение, превышение определенного уровня вибрации или излучаемой акустической энергии можно считать отказом по виброакустическим показателям В этом случае первой задачей вибро-акустической диагностики машин является локализация источников повышенной виброактивности. Она позволяет определить относительную роль каждого источника в создании общей вибрации. На ее основе строят математическую модель механизма и устанавливают особенности кинематики рабочего узла или протекающего в нем процесса, приводящ,ие к возникновению повышенной вибрации Источник вибрации может быть протяженным (например, многоопорныи ротор) Тогда возникает необходимость дополнительного исследования пространственного распределения динамических сил и кинематических возбуждений, возникающих в данном узле. Наиболее распространенными способами выявления и локализации источииков является сравнение вибрационных образов (во временной и частотной областях) машины в целом и отдельных ее узлов Когда виброакустические образы нескольких источников подобны, полезно анализировать потоки колебательной энергии через различные сечения механизмов, динамические силы, действующие в различных сочленениях, а также статистические характеристики процессов (функции корреляции, взаимные спектры, модуляционные характеристики и т д,). В связи с тем. что силовые и кинематические возбуждения в узлах н вибрация машины в целом зависят не только от интеисивности рабочих процессов, но и от динамических характеристик конструкций, для выявления причин повышенной вибрации следует измерять механический импеданс и подвижность различных узлов — статорных и опорных узлов механизмов, машин, агрегатов, а также фундаментных конструкций Способы выявления источников повышенной виброактивности механизмов. Наиболее распространенный способ выявления — сопоставление частот дискретных составляющих измеренного спектра вибрации с расчетными частотами возбуждений, действующих в рабочих узлах механизмов В табл. 1 пре ставлены сводные формулы частот дискретных составляющих вибрации и возбуждающих сил некото рых механизмов. Спектры вибрации измеряют на нескольких скоростных режимах работы механизма, что позволяет более надежно сопоставить расчетные частоты с реальным частотным спектром вибрации Кривые зависимости уровней конкретных дискретных составляющих вибрации от режима работы механизма дают возможность выявить резонансные зоны. [c.413]

Акустическая излучаемая энергия составляет, фообще говоря, малую долю от т(нергии, идущей на поддержание потока Энергия на единицу объема, идущая на поддержание потока, приближенно пропорциональна poV , а полная скорость подвода энергии прошорционалина (роС ) VP. Отсюда для отношения выходной акустической мощности К подводимой мощности, которое можно назвать коэффициентом полезного действия Л аэродинамической генерации звука или эффективностью преобразования механической энергии потока в акустическую энергию, имеем [c.396]

Обратимся снова к рис. 109. В зоне 2 к газу подводится теп по, п можно сказать, что при определенных условиях в этой зоне генерируется акустическая энергия, котплая затем переносится волнами направо и налево от 2. Обозначим через А/ изменение потока этой энергии при прохождении области 2. Очевидно, что при наличии потерь энергии W условия устойчивости и неустойчивости сведутся к тому. ТО в первом случае (устойчивость должно быть А/ < W, во втором случае (неустойчивость) А/> W. [c.488]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...