Скорость волны звука

Определить скорость звука в мелкодисперсной двухфазной системе пар с взвешенными в нем мелкими капельками жидкости ( влажный пар ) или жидкость с распределенными в ней мелкими пузырьками пара. Длина волны звука предполагается большой по сравнению с размерами неоднородностей системы. [c.355]

Чтобы выяснить процесс образования ударной волны, представим себе полу-бесконечную трубу постоянного сечения, заполненную газом или воздухом (рис. 191, а). Пусть в этой трубе начинает двигаться поршень с постепенно возрастающей скоростью. Возникающая в начале движения поршня волна деформации (сжатия) в случае малой амплитуды волны распространяется вдоль трубы со скоростью относительно газа, близкой к скорости са звука в нем. За малый промежуток времени М с момента начала движения поршня она распространится вдоль трубы иа расстояние, равное Дальше же в трубе будет рас- [c.239]

Из физики известно, что акустические (звуковые) волны представляют собой последовательные малые сжатия и разрежения упругой среды, поэтому полученная формула выражает скорость распространения звука в газе. Заметим, что все рассуждения, из которых она выведена, справедливы и для любой другой упругой среды. Поэтому формула (11.22) выражает скорость звука в таких средах. В частности, если среда при малых сжатиях подчиняется закону Гука (см. гл. 1) [c.414]

Из уравнений, определяющих равновесную ударную адиабату, можно найти наименьшее значение скорости волны уплотнения Do, при которой о е, т. е. ре - 1. Эта скорость совпадает с равновесной скоростью звука, равной скорости распространения слабых гармонических возмущений (см. 1, 2), имеющих нулевую частоту ((о- О), и выражение для которой дано в [c.340]

Выражение (5.29) известно как формула Н. Е. Жуковского, которым было показано, что скорость распространения ударной волны при абсолютно жестких стенках трубопровода равна скорости распространения звука в воде (1425 м/с). В общем случае скорость распространения ударной волны с зависит от рода жидкости, материала, диаметра и толщины стенок трубы и может быть определена по формуле [c.68]

Распространение слабых ударных волн в релаксирующем газе происходит следующим образом 33]. Фронт слабой ударной волны вначале распространяется со скоростью, близкой к скорости высокочастотного звука (Соо), причем амплитуда ее в одномерном случае затухает по экспоненциальному закону.-С течением времени первоначальный разрыв сглаживается, вместо него имеет место плавно нарастающее возмущение, распространяющееся со скоростью низкочастотного звука Сд. [c.44]

При изучении распространения ударных волн следует иметь в виду, что в невозмущенном газе обычно присутствуют те или иные неоднородности случайные изменения плотности, скорости звука. Интересным и до конца не исследованным вопросом является движение ударных волн в турбулентном потоке. В связи с этим возникают два вопроса во-первых, как неоднородности влияют на распространение ударной волны и на структуру ее фронта, во-вторых, какое влияние оказывает ударная волна на сами неоднородности. Допустим, что первоначально плоская ударная волна входит в область, где существуют неоднородности скорости звука. При этом скорость волны [c.84]

В зависимости от механизма, регулирующего движение волны поглощения, говорят о разных режимах ее распространения. Их можно разделить на две группы дозвуковые (скорость волны поглощения меньше скорости звука в газе, по которому она распространяется) и сверхзвуковые (скорость волны поглощения больше скорости звука в газе). При радиационном механизме переноса фронта плазмы излучение плазмы ионизует прилегающий слой газа до такой степени, что в нем поглощается заметная часть лазерного излучения. Вместе с волной ионизации движется и зона поглощения лазерного излучения. [c.106]

Внезапное нагружение, например нагружение, вызванное взрывом или сейсмическим толчком, приводит к существенно динамическим задачам. При этом уравнения равновесия необходимо заменять уравнениями движения. При приложении нагрузки ее действие не передается мгновенно всем частям тела от нагруженной области начинают излучаться с конечной скоростью волны напряжений и деформаций. Так же, как и в известном случае распространения звука в воздухе, в каждой точке не возникает возмущения, пока ее не достигнет волна. Однако в упругом теле существует не один, а несколько типов волн и ати волны имеют разные скорости распространения. [c.489]

Аналогично, если по горючей смеси идёт волна детонации, то, увеличивая разность начальных скоростей от —оо до получим, что сначала по инертному газу идёт ударная волна и по горючей смеси—волна детонации со сколь угодно большой/ скоростью затем ударная волна в инертном газе заменяется волной разрежения, а скорость волны детонации уменьшается до некоторой определённой величины. При этом скорость продуктов детонации относительно фронта возрастает, пока не достигнет скорости звука. В дальнейшем скорость волны детонации не меняется, а за ней возникает волна разрежения. [c.192]

Если в упругой среде внешние силы вызовут местное изменение состояния — так называемое местное возмущение, то из места нарушения равновесия распространится волна, производящая аналогичные возмущения в соседних частях среды. В частности, малые возмущения плотности среды вызывают звуковую волну. Скорость распространения звука определяется по формуле Ньютона — Лапласа [c.211]

Скорость переноса энергий зВуковой волны в неподвижной среде равна скорости распространения звука. [c.11]

Так как скорость распространения звука равна т.ой скорости, какую приобрело бы тяжелое тело, если бы оно падало с половины высоты атмосферы, рассматриваемой как однородная, то и скорость распространения волн равна скорости, какую приобретает тяжелое тело, падая с высоты, равной половине глубины воды в канале. Следовательно, если эта глубина составляет один фут, то скорость волн равна 5,495 фута в секунду если же глубина воды больше или меньше указанной величины, то скорость волн изменяется в отношении корня квадратного из глубин, если только эти глубины не слишком велики. [c.363]

Звукопроводность характеризуется скоростью распространения звука, которая для древесины вдоль волокон в 10—14 раз больше, чем для воздуха, и зависит от породы древесины и направления звуковой волны (вдоль или поперёк волокон). [c.282]

ВОЙ структуры проводили измерения волн давления различной, но всегда конечной интенсивности. Это обстоятельство сыграно немалую роль в формировании представления о том, что скорость распространения звука в газожидкостной среде является изотермической или близкой к ней. Остановимся более подробно на выводе зависимости для скорости звука в газожидкостной среде. [c.41]

В твердых телах, возбуждаемых каким-либо источником колебаний, могут появиться продольные и поперечные волны. Тонкие пластины типа конструкций, применяемых для ограждений шумных объектов, могут совершать также изгибные колебания, скорость распространения звука в которых зависит не только от плотности и упругости, но и от частоты возбуждаемых колебаний (она дисперсна, т. е. колебания разных частот распространяются с различной скоростью). [c.233]

ОКОЛОЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ — течение газа в области, в к-рой скорость потока и мало отличается от местной скорости распространения звука а(и яц а). О. т. может быть дозвуковым (к < а), сверхзвуковым (у > а) и смешанным (или трансзвуковым), когда внутри рассматриваемой области совершается переход от дозвукового к сверхзвуковому течению. Характерными случаями О. т. являются течение в области критического (наиб, узкого) сечения сопел ракетных двигателей и аэродинамич. труб, течение вблизи горловины сверхзвуковых воздухозаборников реактивных двигателей, в межлопаточных каналах нек-рых турбомашин, обтекание тел (самолётов, снарядов, ракет), летящих со скоростью, близкой к скорости звука или преодолевающих звуковой барьер , когда на обтекаемом теле возникают местные сверхзвуковые зоны, замыкающиеся ударными волнами. [c.402]

Для трубы с абсолютно жесткими стенками Е = оо) скорость распространения ударной волны равна скорости распространения звука в данной жидкой среде плотностью р и объемным модулем упругости Е [c.97]

Наконец, в однофазном потоке момент наступления кризиса движения связывается с достижением потоком скорости, равной в критическом сечении локальной скорости звука. В зависимости от структуры двухфазной смеси и степени завершенности обменных процессов за время распространения звуковой волны скорость волны может меняться в широком диапазоне значений при одних и тех же параметрах смеси. Минимальное значение скорости звука отвечает нижней границе дисперсии звука и связывается с понятием термодинамической (точнее был бы термин термодинамически равновесной) скорости звука (рис. 2, кривая 1). Такой скорость распространения малых возмущений может быть только при условии, что за время распространения волны возмущения успевают произойти все обменные процессы между фазами мас-сообмен (фазовый переход), теплообмен и обмен количеством [c.170]

Здесь U2— местное значение скорости второго звука, меняющееся от точки к точке профиля волны вместе с отклонением бГ температуры от ее ранг.овесного значения. Разлагая uj по степеням бГ, получим [c.728]

Первые эксперименты по распространению тепловых волн в жидком гелии ( второй звук ) при температурах ниже 1° К былп выполнены Пелла-мом и Скоттом [266], а также Аткинсом и Осборном [267]. Хотя в обоих экспериментах теплоизоляция была очень плохой и хорошего равновесия между гелием и солью не достигалось, однако было показано, что скорость второго звука ниже 1° К быстро возрастает и что импульсы второго звука при этих температурах значительно размываются. Выполненные позже эксперименты де-Клерка, Хадсона и Пеллама [268] п Крамерса, ван-Пески, Вибса, ван-ден-Бурга и Гортера[269] показали, что теоретическое предельное значение скорости второго звука ири абсолютном нуле, найденное Ландау и равное [c.570]

Первый звук. После открытия температурных волн в жидком Не И стало общепринятым в отличие от второго звука говорить об обычных звуковых волнах, т. е. о распространении колебаний плотности, как о первом звуке. Впервые скорость первого звука измерили в 1938 г. Финдли, Питт и др. [123] на частоте 1,338 мггц. Измерения проводились от точки кипения гелия (4,2° К) до 1,76° R. [c.849]

Выше 0,7° К импульс еще достаточно острый, но при понижении температуры 01 постепенно расширяется. Это соответствует затуханию, предсказанному Халатниковым для этой области температур. Распространение импульса здесь можно еще рассматривать как распространение волн второго звука. Ниже 0,5° К первоначальная форма импульса полностью теряется. Можно различить только передний фронт, который при наинпзших температурах движется со скоростью, близкой к скорости первого звука. В этой области длина свободного пробега фонопов становится настолько большой. [c.853]

Фононы. Когда было выяснено, что гелий даже при абсолютном нуле будет оставаться в жидком состоянии, рядом авторов стал обсуждаться вопрос о тепловых возбуждениях в этой жидкости вблизи абсолютного нуля. Обычно допускается, что, хотя вместе с продольными волнами могут также существовать и волны сдвига, только волны перного типа возбуждаются при самых низких температурах. Нами уже рассказывалось о различных попытках экспериментального определения вклада 4)ононов в тепловую энергию жидкого гелия. Этот вклад можно опенить по теории Дебая по известной скорости первого звука или сжимаемости гелия. На основании этой теории имеем для энергии [c.877]

Скорость распространения упругой волны (звука)о = V р р — плотность) в металлах весьма значительна )=1300-ь5Ю0 м/с, скорость упругой деформации значительно выше, чем практичес-н осуществимые скорости приложения нагрузок. Поэтому упругая еформация проходит мгновенно и скорость деформации не влияет а упругие константы металла. [c.25]

В момент времени / фронт волны повышенного давления оказался на расстоянии х от запорного устройства (рис. 9.2). До торможения давление было ро, а скорость течения Ио. В массе жидкости, заторможенной между сечением 1—1 и запорным устройством, давление стало р-ВДр. В течение времени Д/ оказывается заторможенной масса жидкости рсоДл . При этом фронт волны повышенного давления продвигается на расстояние 1 х. Скорость распространения фронта повышенного давления Др является скоростью распространения звука в жидкости [c.364]

В приборе УЗИС ЛЭТИ реализован метод измерения скорости звука путем сопоставления времени распрострапегшя звука в измерительной и эталонной линиях. G его помош,ью можно определить скорости продольной и поперечной волн с погрешностью не более 0,5. .. 1,5 %. Высота образцов равна 12 мм, диаметр не менее 15 мм. Электроакустическими преобразователями служат кварцевые пластины Х-среза на продольные волны и Y-среза на поперечные. В приборе (рис. 9.1) формируются электрические импульсы прямоугольной формы, передний фронт которых возбуждает в пьезопреобразОвателе ударный импульс затухающих колебаний. Прибор имеет две акустические линии. В первой ударный импульс затухающих колебаний проходит через образец на приемный пьезопреобразователь, во второй такой же импульс проходит через слой жидкости (смесь дистиллированной воды и этилового спирта). Задний фронт прямоугольного импульса запускает ледущую развертку ЭЛТ, что обеспечивает индикацию на экране ЭЛТ одновременно обеих последовательностей затухающих колебаний. С помощью микрометрического винта, изменяя толщину слоя жидкости, их можно совместить. Это соответствует равенству времен, затраченных на прохождение УЗ-волн толи ины образца и слоя жидкости. Измерения проводят дважды сначала при отсутствии в измерительной линии образца (отсчет по микрометру Я ), затем вводят образец и находят Я . Если скорость волны в жидкости равна с , то искомую скорость упругой волны в исследуемом образце находят из соотношения с (1/Яа — Я ) Сда. Рабочие частоты прибора при продольных колебаниях 1,67 и 5 МГц, при поперечных 1,67 МГц. [c.413]

Можно расЬмотреть продольные волны, для которых и представляет собой перемещение, нормальное к слоям, или поперечные волны, для которых перемещение и параллельно слоям. В первом случае через а обозначим нормальные напряжения, действующие по плоскостям, параллельным слоям, и через с — скорость звука в материале в продольном направлении. Для поперечных волн а соответствует касательным напряжениям, а с — скорости волны сдвига в материале Запишем уравнение движения и соотношение упругости в виде [c.287]

Особенно это важно для резиновых амортизаторов, так как в резине скорость распространения волн упругой деформации (скорость распространения звука) мала и составляет V = 40н-150 м/с. Учет распределенных параметров амортизаторов необходим также для лучшего учета влияния сил демпфирования резиновых массивов амортизации (т. е. распределенного демпфирования) и кроме того позволит применять теорию амортизатора-антивибратора в области более высоких частот. Решения, полученные с учетом распределенных параметров, полезны и для оценки погрешности, которая получается при замене реальной системы системой с сосредоточенными параметрами. Расчеты показывают, что при такой замене ошибка при определении усилий, передающихся на фундамент, и эффективности амортизатора-антивибратора в области частот возмущающих сил свыше 250—300 Гц может перевысить 50% [58]. [c.389]

Распространение звуковых волн в среде характеризуется их скоростью (см. Скорость звука). В газообразных и жидких средах распространяются только продольные волны, скорость к-рых определяется сжимаемостью среды и её плотностью. В твёрдых телах иомимо продольных могут распространяться поперечные волны и поверхностные акустические полны скорость волн в твёрдых телах определяется комбинацией их констант упругости и плотностью в кристаллах имеет место анизотропия скорости 3., т. с. зависимость её от направления распространения волны относительно кристаллографич. осей. В ряде случаев наблюдается дисперсия звука, обусловленная как физ. процессами в веществе, так и волноводным характером распространения в ограниченных объёмах. [c.70]

При распространении звука в жидкостях и газах влияние дисперсии чаще всего не существенно и все коллиееарио распространяющиеся волны оказываются в резонансе. Если же дисперсия скорости звука существенна, как, напр., в жидкости с пузырьками газа или в нек-рых твёрдых телах, то для определения условий резонансного взаимодействия пользуются м е-тодом дисперсионнных диаграмм. В простейшем случае коллинеарного взаимодействия волн для каждой из них строится дисперсионная характеристика Шг( 1) (где I = 1, 2, 3), к-рая представляет кривую (рис. 5) (или прямую — при отсутствии дисперсии). Наклон вектора, проведённого из начала координат О в точку, лежащую на дисперсионной характеристике, определяет фазовую скорость волны с данной частотой. Каждой из взаимодействующих волн ставится в соответствие [c.290]

Величина колебат. скорости о определяется по ф-лв V— У"3х6/4рг 81а20, . где 0 — малый угол, на, к-рый поворачивается диск в к-рый наблюдают по отклонению отражённого от зеркальца светового луча, р —-плотность среды, 0 — угол между нормалью к диску до включения звука к направлением колебат. скорости, коэф. упругости кручения ннтнт = 4n Af/Г определяется по периоду Г свободных колебаний и моменту инерции Л1 Р, д., г радиус диска, к-рый должен быть много меньше длины волны звука X. Р. д. обычно устанавливают под углом 0в = 45 , т. к. при этом его чувствительность максимальна. Чувствительные Р, д. позволяют определять малые колебат. скорости о 0,1 см/с. В звуковых полях, где имеют место простые соотношении между колебат. скоростью, звуковым давлением р и интенсивностью звука I (нанр., в поле плоской волны), Р. д. пользуются для определения р и 1. [c.404]

В ограниченных твёрдых телах кроме цродольных и поперечных волн имеются и др. типы волн. Так, вдоль свободной поверхности твёрдого тела или вдоль границы его с др. средой распространяются поверхностное акустические волны, скорость к-рых меньше скорости об нных волн, характерных для данного материала. Для пластин, стержней и др. твёрдых акустич. волноводов характерны нормальные волны, скорость к-рых определяется не только свойствами вещества, но и геометрией тела. Так, напр., С. з, для продольной волны в стержне с , , иоперечные размеры к-рого много меньше длины волны звука, отличается от С. з. в неограниченной среде С[ (табл. 3) [c.548]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...