Поле акустического давления

Поле акустического давления 120 Пузырьки (каверны) в несжимаемой [c.673]

Разложение функции, определяющей поле акустического давления, в бесконечный ряд нормальных волн представляет собой очень полезный аналитический прием, особенно когда длина волны не мала по сравнению с глубиной воды. Обсуждение метода нормальных мод в этом разделе касается только очень простого и ограниченного случая (т. е. плоской волны, перпендикулярной к поверхности и дну моря с очень простыми граничными условиями). В общем случае для разложения функции по нормальным модам в качестве исходного соотношения используется волновое уравнение для трехмерной области поля с произвольными граничными условиями. [c.96]

Поля акустического давления и колебательной скорости связаны уравнениями непрерывности и движения [c.301]

Решение. Для измеряемой характеристики— монохроматического (на частоте Шд) поля акустического давления — воспользуемся уравнением Гельмгольца [c.316]

Вынужденные колебания. Рассмотрим установившиеся малые колебания пузырьков в акустическом поле, когда давление вдали от пузырька, а вместе с ним и остальные параметры совершают синусоидальные колебания (в обш,ем случае со сдвигом фаз между собой), т. е. когда в (5.8.11) и (5.8.14) следует положить [c.304]

Благодаря тому, что поверхностно возбуждаемые пьезопреобразователи возбуждаются сильно неоднородными электрическими полями и при излучении УЗК на их поверхности создается неоднородное распределение акустического давления, преобразователями с кольцевыми компланарными электродами удается создавать узкие слабо- [c.220]

Все точки Si плоскости MN, лежащие вне дефекта, рассматривают как вторичные источники излучения и определяют суммарный сигнал от них на приемнике. Акустическое давление позади дефекта считают равным нулю. Такое предположение о распределении поля в плоскости MN, соответствующее приближению Кирхгофа, достаточно точно, когда размеры дефекта значительно больше длины волны. [c.114]

Основой для многочисленных расчетов акустических полей, вызываемых колеблющимися конструкциями, служит знаменитое выражение для акустического давления р в расположенной на некотором расстоянии от колеблющейся поверхности точке, впервые полученное Рэлеем [1.1]. При отсутствии других акустических источников [c.53]

Теория шума враш,ения несущего винта при полете вперед с учетом нестационарности аэродинамических нагрузок лопастей развита в работах [L.116, L.117]. Для расчета акустического давления, создаваемого распределенными диполями в произвольной точке ближнего или дальнего поля, использовалось численное интегрирование по диску винта. При задании направления диполей учитывалось маховое движение лопастей [c.850]

Ближняя зона характеризуется тем, что амплитуда поля как по сечению пучка, так я вдоль него осциллирует. Это объясняется тем, что ультразвуковые колебания, излучаемые и принимаемые периферийными зонами пьезоэлемента, интерферируют с ультразвуковыми волнами, излучаемыми и принимаемыми центральной областью пьезоэлемента. Амплитуда суммарного акустического давления на приемнике будет уменьшаться, если колебания от периферийной зоны будут приходить в противофазе, и наоборот. [c.14]

Во всех предыдущих соотношениях для устойчивости не учитывалось влияние инерции и других зависящих от времени факторов на рост пузырьков. Однако, как отмечалось в гл. 1, кавитация связана с изменением скоростного напора, либо с его падением или повышением в случае гидродинамического течения вдоль твердой границы, либо с полями переменного давления, как в случае вибрационной и акустической кавитации. Поведение ядра в процессе его роста до критического размера зависит от типа поля давления в окружающей среде. [c.108]

В первую очередь нас будут интересовать рост и схлопывание пузырьков, происходящие с большими скоростями, и мы будем рассматривать поля гидродинамического и акустического давления. В этих условиях движение стенки пузырька и окружающей жидкости в сильной степени зависит от инерционных сил, которые велики по сравнению с силами вязкости, поверхностного натяжения и сжимаемости. Хотя влияние трех последних факторов, и особенно сжимаемости, важно само по себе, оно представляет интерес еще и потому, что эти факторы накладываются на основную структуру течения, обусловленную силами инерции. Диффузия газов сквозь стенку пузырька также влияет на характер течения. Косвенное влияние на инерционные силы оказывает теплопередача, от которой зависит скорость испарения. [c.120]

Подставляя это приближение в (3.5), получим выражение для модуля ослабления акустического давления в поле излучения [c.71]

Несмотря на то что частота колебаний может быть высокой, полное время воздействия достаточно велико, чтобы растворенный газ вышел из раствора, если среднее давление в малом пузырьке достаточно мало, чтобы обеспечить постепенное выделение газа. У маленького пузырька, колеблющегося в звуковом поле, поверхностное давление минимально в фазе, соответствующей наибольшей величине площади поверхности. В связи с этим испарение растворенного газа в пузырек значительно больше по сравнению с обратным поглощением газа жидкостью, чем это можно было бы предположить, исходя из поверхностного анализа, основанного на среднем давлении в жидкости в целом. Этим можно объяснить тот удивительный факт, что акустическое выделение пузырьков может происходить в ненасыщенной воде 3). [c.407]

Акустические величины связаны между собой рядом соотношений. Так, если акустические волны распространяются по свободному акустическому полю, то между интенсивностью 1 и эффективным акустическим давлением р существует соотношение [Л. 1,2] [c.12]

По результатам измерений, выполненных в условиях свободного поля в п пунктах, рассчитывают среднее значение уровня акустического давления по формуле [c.174]

Пространство, где распространяются ультразвуковые волны, — акустическое (ультразвуковое) поле — описывается с помощью колебательного смещения А частиц от положения равновесия, скорости частиц и акустического давления р. Амплитуда давления связана с амплитудой смещения частиц среды следующим соотношением [c.144]

Как замена искомой функции (1.40), использованная при выводе уравнения (1.41), так и замена вертикальной координаты (1.44). примененная при выводе (1.45), в среде с течениями зависят от горизонтального волнового вектора волны Поэтому для звукового поля в координатном представлении р г, ы) получить дифференциальные уравнения, аналогичные (1.41) или (1.45), вообще говоря, не удается. Однако в тех случаях, когда течение отсутствует (/3 = 1), использованные при преобразованиях замены переменных перестают зависеть явно от частоты и волнового вектора звука. Это позволяет провести преобразование волнового уравнения, не предполагая зависимость акустического давления от горизонтальных координат гармонической. Л/1я функции [c.19]

Акустическое радиационное давление — постоянное давле]ше, испытываемое те1юм, наход пцимся в стационарном звуковом поле. Это давление пропорционально плотности звуковой энергии. Оно мало по сравнению с звуковым давлением. [c.159]

Изменение оч)едненных и пульсационных аэродинамических характеристик потока в струе при ее акустическом возбуждении должно сопровождаться соответствующим изменением собственных акустических характеристик струи, которые определяются аэродинамическими параметрами течения (см. главу 1). Исследование этого явления представляет не только научный, но и практический интерес, так как оно открывает возможность целенаправленного управления акустическими характеристиками струи. Рассмотрим влияние гармонического акустического сигнала на изменение поля пульсаций давления в самой струе и в ее ближнем и дальнем акустических полях. [c.112]

Кратко охарактеризуем наиболее распространенные влияющие факторы. Температура является смешанно-действующим фактором. Однако ее воздействие на датчики с генераторными МЭП носит главным образом мультипликативный характер (аддитивно проявляются только перепады температуры). Деформация объекта измерения также относится к смешанным факторам, хотя ее аддитивное действие обычно преобладает. Давление окружающей среды действует аналогичным образом. Вибрация обычно считается действующей аддитивно, если она не выводит МЭП из нормального режима работы. Медленное ускорение влияет аддитивно, пока суммарный сигнал датчика не превышает значения, соответствующего верхнему пределу измерения. Магнитное поле оказывает мультипликативное действие только на те датчики, чувствительность которых в значительной степени зависит от него, например с гальва-номагнитным МЭП, в остальных случаях его воздействие аддитивно. Электрическое поле аналогично магнитному по характеру влияния. Акустическое давление действует аддитивно. Проникающая радиация может считаться смешанным, но преимущественно мультипликативным фактором. Время также оказывает мультипликативное воздействие, если продолжительность измерения значительно меньше периода проявления старения. [c.217]

Таким образом, в однородной покоящейся среде, где-нет источников, флуктуации плотнооти распроетраняют-оя акустически со скоростью со, подчиняясь волновому уравнению (10.1) мы имеем дело с обычным распространением звука. В облаюти G имеется поле гидростатического давления со р, изменения которого пропорциональны изменению р с постоянной пропорциональности, равной квадрату скорости звука. [c.379]

До сих пор мы говорили об акустических течениях под действием ланжевеновского радиационного давления, обусловленного поглощением ультразвуковых волн и изменением их импульса в вязкой среде. Однако из анализа, приведенного в предыдущем параграфе, вытекает, что акустические течения при определенных условиях моГут возникать и в недиссипативной среде. В частности, средняя по времени скорость смещения частиц среды в поле плоских волн конечной амплитуды может быть отличной от нуля. Правда, это не всегда означает наличие направленного стационарного потока среды. Например, в поле волн с бесконечно протяженными фронтами такой поток невозможен в силу закона сохранения массы постоянная составляющая скорости смещения при этом компенсируется отличной от нуля постоянной составляющей акустического давления или плотности. В случае же ограниченного ультразвукового пучка, контактирующего с невозмущенной жидкостью, рэлеевское радиационное давление в пу чке может вьнывать циркулярные токи нелинейного происхождения. Существование таких су губо нелинейных акустических течений было, в частности, подтверждено экспериментально [42]. [c.122]

Далее, рассеяние ультразвука частицей зависит от ее сжимаемости и плотности. Попятно, что если они совпадают с плотностью и сжимаемостью окружающей среды, это эквивалентно акустически однородной среде, в которой никакого рассеяния ие будет. Если частица отличается от окружающей среды только плотностью, но не сжимаемостью, то в первичном акустическом поле она будет отставать или опережать колебательное движение среды, т. е. будет совершать относительно нее поступательно-колебательное движение и рассеянное частицей поле будет эквивалентно полю излучения акустического диполя . Если же частица отличается от среды только сжимаемостью, то такая частица будет совершать поступательные колебания синфазно с акустическими колебаниями среды, но под действием переменного акустического давления она будет пульсировать относительно среды, и рассеиваемое ею поле будет эквивалентно полю излучения пульсирующей сферы. В общем случае рассеивающие частицы югyт отличаться от окружающей среаы как плотностью, так и сжимаемостью, и рассеиваемое ими поле будет носить более сложный характер. Расчет этого поля, таким образом, тесно связан с задачей об излучении звука сферой, совершающей различные колебания. [c.162]

И. Н. Богачев и Р. И. Минц (1958 и сл.) на основании имеюш,ей место неоднородности распределения акустических давлений при обтекании воздушным потоком поверхности самолетных крыльев сделали вывод о неравномерном распределении напряжений в металле. При этом поток быстротекуш его газа оказывает на металлическую поверхность механическое воздействие, которое в силу неоднородности потока приводит к суш е-ственной неоднородности поля напряжений в металле. Последнее проливает свет на один из наиболее важных механизмов эрозионного разрушения. При локальном нагружении в каком-либо участке могут встретиться микрообъемы, в которых наряду с упругой деформацией будут иметь место пластическая деформация и даже микротреш ины. При этом обш ий уровень регистрируемой деформации может быть невелик, однако наличие микроразрушения является уже в известной мере опасным в отношении достаточной надежности работы конструкции. Те же авторы отмечали большое значение нагрузок, связанных с аэродинамическим воздействием газов, вытекаюш их из реактивного сопла, а также возникаюш их при этом импульсов давления с высокочастотными колебаниями и т. д. При этом оказывается, что нагрузки от указанных факторов, которые могут привести к разрушению за срок службы самолетов, встречаются довольно часто. [c.443]

Пусть имеются два акустических источника 51 и расположенных в свободно.м поле а расстояни и друг от друга 2/ и производящих синусоидальные вибрации с одинаковыми амплитудами, частотами и фазами. Эти источники создают в точке М (рис. 1-5) акустические давления, равные соответственно [c.24]

Изучение иа моделях выгодно тем, что нозволяег исследовать особенности акустического поля (расиределепие уровней акустического давления в различных точках, степень диффузии акустического ноля и т. д.). Модели выполняются обычно в масштабах от 1 5 до 1 50, Применение очень маленьких моделей нецелесообразно, так как они требуют использования высокочастотных звуков. Это вызывает трудности, особенно при частотах выше 6—8 кГц, когда уже нельзя пренебрегать заглушением звука в воздухе. Поэтому модель должна быть газо- и водонепроницаемая, а воздух внутри нее сухой. [c.63]

Колебания всех точек излучающих повархностей исследуемого объекта и модели должны быть одинаковы-ми, т. е. в подобных точках опгошенне скоростей колебаний на. модели и исследуемом объекте должно быть одинаковым и должна сохраняться разность фаз подобных частот. Для случайны. шумов смещение между различными акустическими волнами не имеет никакого значения и условие разности фаз эквивалентно условию поддержания соответствия пространственных интервалов в полосах подобных частот. Соблюдение этих условий обеспечивает подобие акустических давлений и факторов направленности в свободном поле. [c.64]

Некоторые нормы [Л. 109] предусматривают и определение фактора направленности в свободном поле, о котором говорилось в 1-3. Индексы направленности в точке на измерямой поверхности, где уровень акустического давления L, рассчитывают по формуле [c.175]

Благодаря тому что поверхностно-возбуждаемые пьезопреобразователи возбуждаются сильно неоднородными электрическими полями и при излучении УЗК на их поверхности создается неоднородное распределение акустического давления, преобразователями с кольцевыми компланарными электродами удается создавать узкие слаборасходящиеся пучки УЗК, в которых основной лепесток диаграммы направленности в наибольшей степени приближается к основному лепестку для идеализированного бесконечно тонкого кольцевого преобразователя при наименьшей амплитуде боковых лепестков. [c.221]

Рис. 2.2. Эквивалентная схема гидрофона в свободном поле. Звуковое давление свободного поля представлено акустическим генератором Тевенина. ра — возбуждаемое давление рь — давление, создаваемое генератором Тевенина на заторможенной диафрагме гидрофона , pf — давление в свободном поле Zr — импеданс излучения гидрофона Г> — коэффициент дифракции Za — акустический импеданс гидрофона е — электрическое напряжение.

С двумя ВЫХОДНЫМИ электрическими клеммами и. двумя входными акустическими клеммами. На входные клеммы действует давление ра. Входной акустический импеданс равен Za. Плоские бегущие волны в свободном поле с давлением pf, которые падают на гидрофон, создаются акустическим генератором Тевенина. Давление рь, создаваемое этлм генератором, равно среднему давлению, действующему на диафрагму гидрофона, когда диафрагма заторможена, т.. е. когда 2о->оо. Импеданс генератора есть акустический импеданс, измеренный на зажимах гидрофона со стороны акустического генератора. Тогда представляет собой импеданс излучения, измеренный на диафрагме гидрофона со стороны воды. Связь между давлением на заторможенном преобразователе и давлением в свободном поле определяется формулой [c.36]

Рассмотрим пузырек с малым радиусом по сравнению с длиной звуковой волны в воде. Пузырек находится в свободном звуковом поле с давлением pf. Акустический импеданс самого пузырька состоит из гибкости С заключенного в нем газа и сопротивления Я, возникающего из-за потерь при сжатиях и расширениях газа. Масса движущегося газа пренебрежимо мала. Эквивалентную схему для пузырька в воде, возбуждаемого звуковьш давлением, можно составить на основе теоремы Тевенина. Давление, действующее на затормо кенпый пузырек (или давление холостого хода), можно определить, полагая им- [c.182]

Все перечисленные устройства просты в исполнении и, следовательно, достаточно надежны. Их основными элементами являются тонкие металлические электроды, нанесенные на гладкую поверхность пьезоэлектриков и в некоторых случаях рассеиЕ ощие неоднородности типа канавок, вытравленных на той же рабочей поверхности кристалла. В соответствии с терминологией, принятой в электронике, такие устройства часто называют пассивными. К активным относятся устройства усиления ультразвуковых волн, в том числе и ПАВ, за счет передачи энергии дрейфующих электронов волне, различные устройства, использующие параметрическую накачку, генераторы и т. д. В особую группу объединяются устройства, принцип действия которых основан на нелинейном взаимодействии-Волн между собой или с электрическими, магнитными и механическими полями. Сюда относятся устройства свертки и корреляции, записи и считывания оптических и акустических изображений, различного вида датчики давления, электрического и магнитного полей, акустические модуляторы лазерных пучков ) и т. д. [c.306]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...