Теплопроводность влияние на поглощение звука

О ВЛИЯНИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ НА ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА В КРИСТАЛЛАХ С ДЕФЕКТАМИ [c.132]

С термодинамической точки зрения поглощение звука в твердых телах для отдельных частных случаев рассматривалось в работах [1, 5, 6]. При этом учитывалось влияние на поглощение звука какого-либо одного из возможных факторов, например теплопроводности. Однако в реальных телах затухание звуковых колебаний обусловливается одновременным действием сразу нескольких факторов. Представляется целесообразным рассмотрение вопроса о поглощении звука с учетом одновременного действия, по крайней мере, двух различных механизмов, ответственных за диссипацию звуковой энергии в образце. В качестве таковых выберем теплопроводность и релаксацию микродефектов кристалла. [c.132]

Искажение плоской волны в случае малых чисел Рейнольдса рассмотрено в [28] для сред с малой дисперсией скорости. Решение уравнений гидродинамики приводит в этом случае во втором приближении к уравнению биений в пространстве. Этот результат вполне естествен, так как в результате дисперсии скорости фа.ча второй гармоники изменяется в пространстве относительно фазы первой гармоники. Этот сдвиг фазы, меняющийся в пространстве (отсутствие синхронизма), сначала, если бы не было релаксационного поглощения, приводил бы к замедлению роста амплитуды гармоники, затем к прекращению его и, наконец, к падению амплитуды второй гармоники. Однако одновременно с дисперсией скорости на величину второй гармоники будут оказывать влияние диссипативные процессы, связанные с теплопроводностью и вязкостью (как сдвиговой, так и объемной). Как показано в [28], даже учет одной только объемной вязкости приводит к тому, что характер изменения амплитуды второй гармоники из-за малой дисперсии в основном определяется поглощением звука. [c.132]

Поглощение звука. Влияние вязкости и теплопроводности среды. Ослабление силы звука при увеличении расстояния ОТ источника происходит, однако, не только благодаря рас- [c.80]

Вязкость и теплопроводность среды играют примерно одинаковую роль в поглощении звука, хотя влияние вязкости несколько больше. Влияние теплопроводности становится более значительным, когда звук распространяется вдоль твёрдой стенки в этом случае имеют место более заметные перепады в значениях температуры соседних элементов воздуха, а также воздуха и стенки. [c.83]

Поглощение звука. Влияние вязкости и теплопроводности среды. Ослабление силы звука при увеличении расстояния от источника происходит, однако, не только благодаря распределению энергии в большем объеме из-за геометрических причин. Звуковые волны постепенно теряют свою энергию благодаря их поглощению. Если звуковая волна движется в неограниченной среде, то поглощение обусловлено прежде всего вязкостью воздуха, или, иначе, действием внутреннего трения, испытываемого частицами воздуха при их движении, вызываемом прохождением волны при этом часть энергии звука превращается в тепло. [c.83]

Стокс и Кирхгоф объясняют поглощение звука влиянием теплопроводности и внутреннего трения среды. Ими получено выражение для коэффициента поглощения плоской волны [c.283]

Заметим, что имеется некоторая непоследовательность в наших рассуждениях — занимаясь изучением влияния вязкости и теплопроводности на поглош,ение звука, мы, тем не менее, пользуемся соотношениями, которые справедливы для идеальной среды. Использование этих соотношений возможно лишь при малом влиянии вязкости и теплопроводности на распространение звука, т. е. когда поглощение звука на расстоянии, равном длине волны X, мало и аЛ< 1. В большом числе акустических задач это условие выполняется. [c.40]

Измерения поглощения звука а в газах и жидкостях акустическими методами в области ультразвуковых частот дают возможность, согласно формуле (2.12), определить объемную вязкость г , если известна сдвиговая вязкость т (значение которой рассчитывается или находится другими, неакустическими методами) и известны параметры, соответствующие условиям измерений, т. е. со, р, с, н, входящие в формулу для а. При этом в большом числе случаев вклад н в а для газов имеет существенное значение,тогда как для неметаллических жидкостей вклад теплопроводности в значение а не так велик (примерно на порядок меньше, чем вклад от влияния I I и Ti ). Ультразвуковые измерения ti по разности измеренного а и вычисленного по значениям т и параметров эксперимента, по существу, являются единственным (косвенным) методом измерения объемной вязкости. В отсутствие релаксационных процессов (см. ниже), значение л и т] для многих простых жидкостей примерно равны. Для одноатомных газов эксп практически совпадает со значением вычисленным согласно формуле (2.13), т. е. при [c.43]

Подчеркнем, что коэффициент поглощения пропорционален квадрату частоты звука и диссипативным коэффициентам т], т] и х. Впервые эта формула была получена Стоксом без учета теплопроводности X, влияние которой затем учел Кирхгоф. Хотя Стокс и понимал роль и значение объемной вязкости т], тем не менее включение ее в (2.8) впервые было сделано, по-видимому, только Рэлеем [51. Поэтому обычно формулой Стокса — Кирхгофа называют формулу для а без учета 11 [c.41]

III этап связан с возрастающим влиянием вязкости и теплопроводности, которые особенно сильны в областях больших перепадов скорости и температуры (вследствие локального адиабатического нагрева или охлаждения при колебаниях газа). Резкие перепады скорости приводят к возрастанию сил вязкости, а перепады температуры на масштабах порядка длины волны влекут отток тепла из более нагретых областей в менее нагретые. Из-за этих причин часть энергии волны переходит в тепло, и ее амплитуда уменьшается. Поскольку поглощение звука пропорщюнально квадрату частоты, быстрее затухают волны высших частот, и волна трансформируется в гармоническую волну с исходной (начальной) частотой. [c.133]

Обращаясь теперь к выводу основных уравнений акустики движущейся среды, мы будем игнорировать влияние вязкости и теплопроводности среды на распространение звука. Это влияние удобнее может быть учтено особо, как поправка, и ведет к уже рассмотренному выше поглощению звука. Однако роль этих факторов, определяющих необратимые процессы в гидродинамике, может быть весьма сущес1венна в образовании исходного состояния среды, в которой распространяется звук. Не менее существенно в этом же отношении действие силы тяжести Поэтому в основу теории распространения звука в неод нородной и движущейся среде следует положить общие уравнения двин ения сн имаемой жидкости. [c.28]

На фпг. 123 приведены аналогичные результаты для поглощения звука в пресной и морской воде [40]. Для пресной воды измеренные значения поглощения в 2,5 раза больше, чем вычисленные с учетом соотношения (5.21) и теплопроводности. Полученное расхождение объясняется влиянием объемной вязкости, механизм которого рассматривается в статье Холла [41 ], а также во втором томе данной серии (в главе, написанной Литовицем), Увеличение поглощения в морской воде связано с релаксационными эффектами, обусловленными главным образом присутствием в воде Мд304, Наряду с рассмотренными причинами, влияющими на распро-страиепие волн в свободном пространстве или в ограниченной среде на высоких частотах, существует еще один источник поглощения энергии, имеющий место в трубах иа низких частотах, кото-Р1.1Й дает существенно большие потери, чем потери, связанные с вязкостью и теплопроводностью среды. Поглощение в узких трубах объясняется тем, что газ или жидкость пе скользит вдоль стенок трубы, а образует пограничный слой очень малой толщины. Этот слой между стенкой и движущейся жидкостью характерен тем, что в пем распространяются вязкие сдвиговые волны. Эти волны [12, 38] создают комплексное сопротивление движению, равное [c.426]

Теория поглои ения звука. Классическое объяснение поглощения звука дано Стоксом. Стокс [23] и Кирхгоф [24] объясняли поглощение звука влиянием внутреннего трения и теплопроводности. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...