Поток волновой энергии

Такую лестницу однородных участков трубы можно рассматривать как аппроксимацию, все более и более близкую к реальному непрерывному изменению значений 1п У, когда п оо при этом отношение (90) стремится к 1. Исходя из этого предела, мы заключаем, что поток энергии от Р передается с пренебрежимо малым отражением вдоль всего пути до Q. В случае трубы с постепенным изменением свойств общего вида мы сделаем подобное заключение о совершенной передаче потока волновой энергии для каждого ее участка с монотонным изменением У и можем затем объединить полученные результаты, чтобы применить его к трубе в целом. [c.154]

Однако остается вопрос насколько постепенно должны изменяться поперечное сечение и свойства жидкости, чтобы правило постоянства потока энергии (91) было хорошим приближением Все приведенные выше примеры полезности этого правила показывают необходимость ответить на указанный вопрос. Однако использованные грубые рассуждения не слишком помогают это сделать они лишь подсказывают, что изменения проводимости должны быть достаточно постепенными, чтобы их можно было рассматривать как последовательность очень малых изменений (возможно, они должны быть рассредоточены по некомпактной области, поскольку существенное изменение внутри компактной области, как было показано в разд. 2.2, предполагает непрерывность объемного расхода и избыточного давления, а не потока волновой энергии). [c.157]

Итак, при условиях, обеспечивающих высокую точность (91), к которым относится постепенность изменения Y , поток волновой энергии передается с хорошей точностью (что требуется, скажем, для рупора громкоговорителя). Напротив, разрыв производной Y (х) означает разрыв эффективной проводимости, что допускает отражение сигнала, которое можно рассчитать по формуле (47) из теории сочленений. [c.160]

Отметим, что при некотором фиксированном положении ж избыточное давление в импульсе асимптотической треугольной формы изменяется линейно от / о( )Р ДО О за время Ц, а в каждый момент времени поток волновой энергии через это сечение равен квадрату величины (261). Интеграл от этой величины по времени на интервале продолжительностью р (т. е. общая волновая энергия, которую импульс проносит через сечение х) будет соответственно [c.240]

Тот факт, что Ре и и совпадают по фазе, означает, что волны создают ненулевой поток волновой энергии [c.354]

Мы знаем из разд. 1.3, что для звуковых волн такой поток волновой энергии (28) называется акустической интенсивностью [c.354]

И, подобно скорости частицы и, направлен под прямым углом к гребням (поверхностям постоянной фазы). Наоборот, для внутренних волн скорость частицы и параллельна поверхностям постоянной фазы, так что и поток волновой энергии (28) должен быть также направлен параллельно поверхностям фазы. Этот неожиданный результат будет подтвержден в следующем разделе, а многие из его следствий предполагается обсудить более обстоятельно в оставшейся части настоящей главы. [c.355]

Таким образом, мы проверили, что линеаризованные уравнения, которыми мы пользуемся, обеспечивают сохранение энергии, если поток волновой энергии определяется вектором I = pgU (как в звуковых волнах), а плотность волновой энергии W дается выражением (37), в котором потенциальные энергии, связанные со звуковыми и внутренними волнами, просто суммируются. [c.359]

Поток волновой энергии 354 [c.594]

Основу этих методов составляет развитие численной модели для рассеяния и преломления линейных дисперсных волн, распространяющихся над одномерной, однородной в одном из направлений, топографией. Метод основан на предположении о сохранении потока волновой энергии, как у Ван Дорна [650]. Дру- [c.108]

Для учета этих различий Умов [30] еще в 1874 г. ввел понятие плотности потока энергии. Оно предусматривает, во-первых, векторное сложение плотностей потоков (т.е. отношений мощности к единице площади) всех форм энергии - электрического тока, потоков механической, химической и термической энергии. В 1988 г. уравнение Умова было дополнено потоками волновой энергии и радиации [36]. [c.56]

Носителем теплового излучения является поток частиц энергии, называемых квантами энергии или фотонами. Поток фотонов имеет наряду с корпускулярной природой свойства электромагнитных волн, поэтому излучение можно характеризовать волновыми понятиями и, в первую очередь, частотой колебаний v или длиной волны /, которые взаимно связаны формулой / —с v, где с - скорость распространения электромагнитных возмущений (скорость света). [c.188]

I = о, 1 соответствует пост, потоку волнового действия, энергии. Так, напр., для гравитац. волн на поверхности глубокой жидкости (а = р = 3) имеются локальные С. и. р. числа квазичастиц, соответствующие пост, потоку энергии в область больших волновых чисел (VI = 4), т. е. передаче энергия от больших масштабов к малым, и пост, потоку волнового действия в область малых волновых чисел (Г0 = 23/6), т, е. от малых масштабов к большим. [c.679]

Диффузное поле — это поле, в котором энергия отраженных звуковых волн преобладает над энергией прямого звука. Отраженные звуковые волны движутся в помещении в различных направлениях. Если отзвук затухает не слишком быстро, то в любой точке помещен ния число налагающихся друг на друга волн с различными направлениями волнового вектора может быть достаточно большим для того, чтобы средние значения потока звуковой энергии по различным направлениям мало отличались друг от друга. Это свойство поля — равенство средних потоков энергии по различным направлениям — называется изотропией. Изотропия поля способствует равномерному распределению звуковой энергии по объему помещения, т. е. равенству средних значений плотности энергии в различных точках помещения. Это свойство носит название однородности поля. Таким образом, диффузное поле — это однородное и изотропное поле волн, движущихся в результате многократных отражений по всем направлениям. [c.160]

Нагревание С. к. происходит за счет потока мехапич. энергии волновых движений, идущих от фотосферы (см. Солнце). [c.572]

На откосах значительной шероховатости и проницаемости типа каменной наброски выброшенная волной масса- воды разделяется на многочисленные потоки и всплески, что обусловливает интенсивное гашение на стенке волновой энергии. [c.524]

Носителем теплового излучения является поток частиц энергии, называемых квантами энергии или фотонами. Поток фотонов имеет наряду с корпускулярной природой свойства электромагнитных воли. Поэтому излучение можно характеризовать волновыми понятиями и в первую очередь частотой колебаний V или [c.171]

Подобно введению в линейную теорию звука (гл. 1), настоящее введение в линейную теорию одномерных волн в жидкости заканчивается обсуждением диссипации волновой энергии и ее последствий к ним относятся ослабление волны (постепенное экспоненциальное уменьшение потока энергии бегущей волны) и некоторые связанные с ним явления в разветвленных и резонирующих системах. Возможно, что механизмы диссипации энергии, описанные в разд. 1.13, могут быть вполне действенными для одномерных волн в жидкости в самом деле, если эта идея используется для описания распространения волны вдоль абстрактной трубки лучей, то указанные механизмы будут единственными. Однако в трубках или каналах с твердыми стенками значительно большая степень диссипации энергии и, следовательно, ослабления волны может быть, кроме того, вызвана трением. [c.162]

В физических терминах это означает, что для колебаний с фиксированной частотой со каждый луч песет определенные значе" ния не только горизонтальных составляющих волнового век тора к и I, но также и направленной вверх составляющей потока плотности волновой энергии. [c.392]

Уравнение (163) показывает, что вектор, записанный в квадратных скобках и называемый потоком волнового действия, является соленоидальным иначе говоря, его величина меняется вдоль трубок лучей обратно пропорционально площади их поперечного сечения. Волны с фиксированной частотой со имеют меняющийся поток энергии вдоль трубки лучей и меняющуюся относительную частоту со г, но их отношение (поток волнового действия вдоль трубки лучей) является постоянным. [c.402]

В частном случае гравитационных волн, на глубокой воде эти уравнения для плотности и потока волнового действия и энергии упрощаются, потому что ipg) Xk является, как показывает рис. ИЗ, функцией от й 1 к. Из этого следует, что [c.551]

Из асимптотического поведения (11.9) волновой функции видно, что если величина Si имеет полюс при к = ко — ikx, то существуют только расходящиеся сферические волны, т. е. мы имеем источник потока. Конечно, энергия является комплексной величиной, и поэтому представить себе этот источник физически невозможно в самом деле, волновая функция источника на бесконечности экспоненциально растет. Резонансные явления обусловлены тем, что при (физически возможной) действительной энергии ky2 i мы находимся вблизи ситуации с источником, и следует ожидать поэтому, что в данной области волновая функция особенно чувствительна к малым изменениям энергии. Конечно, выражение (11.61) говорит о том, что при к = ко iky мы находимся вблизи нуля величины Si, где волновая функция содержит только сходящиеся волны. Но при г —> оо она тоже экспоненциально растет, увеличивая тем самым чувствительность волны к малым изменениям энергии вблизи ко. [c.296]

Рассмотрим поток волновой энергии в точке г в хаотически-неоднородной среде. Частота, фаза и амплитуда волны случайно меняются во времени, поэтому величина и направление связанной с ними плотности потока также непрерывно меняются. Для данного направления, определяемого единичным вектором 5, можно записать среднюю плотность потока энергии, заключенную в единичном интервале частот вблизи частоты V и в единичном телесном угле. Эта величина /(г, в) называется лучевой интенсивностью, а также яркостью или энергетической яркостью, и измеряется в единицах Вт-м- -стерад- Гц-. Она является од-ной из фундаментальных величин в теории переноса излучения. Связь лучевой интенсивности с вектором Пойитинга и функцией взаимной когерентности рассматривается в разд. 7.8 и 14.7. [c.165]

Прежде чем искать условия, при которых волпы двух типов не связаны друг с другом, мы проверим, что наши уравнения не противоречат сохранению волновой энергии. По соображениям, впервые изложенным в разд. 1.3, мы воспользуемся уравнением (28), чтобы определить I = р и как поток волновой энергии, т. е. вектор, составляющая которого 1-п в направлении любого единичного вектора п представляет собой скорость, с которой волновая энергия переносится в направлении п через единицу плон ,ади малого плоского элемента, нормального к вектору п благодаря мощности Ре (и-п), развиваемой избыточным давлением р . Можно полагать, что соответствующая волновая энергия на единицу объема будет равна [c.358]

В случае постоянного N мы видели (разд. 4.1), что волны определенной частоты и> N имеют поверхности постоянной фазы, образуюш,ие определенный угол ar os ((o/iV)j с вертикалью. Если бы мы предположили, что волны, которые локализованный источник излучает в любом нанравлении, имеют свои поверхности постоянной фазы под нрямыд углом к это.му направлению, то следовало бы ожидать, что мы обнаружим волны частоты со в направлениях, образуюш,их этот угол ar os ( o/iV) с горизонталью... Однако из гл. 3 нам известно, что такие грубые выводы по аналогии с результатами, полученными при отсутствии дисперсии, ненадежны, а в данном случае мы покажем, что едва ли может быть что-либо более ошибочное Первый признак того, что это так, уже был дан результатом (конец разд. 4.1), согласно которому поток волновой энергии направлен параллельно поверхностям постоянной фазы. Это означает (и, как мы увидим, правильно), что волны, обнаружен- [c.376]

Для синусоидальных внутренних волн на основании (27) нетрудно видеть, что поток волповой энергии I = рдМ имеет то же самое направление, что и вектор групповой скорости (91), т. е. паправлепие, перпендикулярное волновому вектору и компланарное с ним и вертикалью. Более того, поток волновой энергии, осредненный по периоду, равен осредненному произведению и на избыточное давление (26), а в силу того, что квадрат косинуса имеет среднее значение 1/2, это произведение равно [c.381]

Рис. 41. Переход потока волновой энергии из среды, где скорость распространения волн больше, в среду, где она меньше, сопровождающийся уменьшением длины волны (соответственно меняется и направление распрострапепия волн).

Общая энергия фотонов, падающих на площадку Nh равна плотности потока электромагнитной энергии, т.е. модулю вектора S, который связан со средней плотностью электромагнитного поля (см. 2.6). Тогда в гтолном С01ла1 ии с результатом, полученным в волновой оптике. [c.447]

Вычислим полную интенсивность излучения. Плотность потока звуковой энергии в волновой зоне направлена в каждой точке вдоль направления п, а по величине равна q = p / p. Полная интенсивность получается умножением q на r do и интегрированием по всем направлениям п ). Фактически нас интересует, однако, не мгновенное пульсирующее значение интенсивности, а ее усредненное по времени значение (турбулентность предно- [c.408]

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]

СПЕКТРАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ 8 Х) приёмника оптического излучения-отношение изменения сигнала на выходе приёмника (или фотометра) к потоку или энергии монохроматич. излучения, вызвавшего это изменение. С. ч. есть ф-ция длины волны X или др. спектральной характеристики оптич. излучения — частоты, волнового числа, энергии фотона. Ф-ция 5(Я.) остаётся неизменной только в пределах линейного динаиич. диапазона приёмника иди фотометра. При аксперны. определении 3(Х) на вход приёмника подают оптич. излучение в достаточно узком спектральном интервале Х, выделяемом к.-л. спектральным прибором. [c.608]

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]

Это можно быстро понять, если воспользоваться в каждой точке локальной системой отсчета, двин ущейся с локальной средней скоростью Vj. Мы обозначим плотность волновой энергии через W , чтобы напомнить себе, что это—значение W при движениях волн относительно локального потока. Поэтому FFr связано с амплитудой и волновым числом так же, как в покоящейся жидкости, поскольку это есть значение W в той локальной системе отсчета, в которой невозмущенная жидкость находится в состоянии покоя. [c.398]

Рис. 81. Поведение внутренних волн, приближающихся к критическому уровню особого вида (указанному штриховой линией), при котором относительная частота сОр стремится к нулю. Вся волновая энергия передается среднему течению до того, как луч асимптотически достигнет этого критического уровня. В представленном на рисунке случае поток имеет скорость V (z), лине11но возрастающую с высотой, волны распространяются вниз по потоку ( ф = 0), а частота Вяйсяля — Брента N постоянна.

Случай ( ) является классическим, когда суммарный эффект состоит в потреблении энергии потоком (за счет болЬ шего подвода энергии к крылу), а коэффициент полезного действия Г] может считаться мерой гидродинамического совершенства, как в случае однородного невозмушенного потока (где Се никогда не может быть отрицательным, см. работу Ву [5]). Случай ( ) с Г] > 1 представляет область благоприятного взаимодействия крыла с синусоидальным потоком достаточной амплитуды для того, чтобы коэффициент Се становился отрицательным при получении достаточного количества волновой энергии, но все еще требуется подвод избыточной энергии. Наконец, в случае ( 1) с г] < О коэффициент Се становится отрицательным и настолько большим [см. два члена сев уравнении (20)], чтобы сделать отрицательным Ср = Сг, о+Ся. Это означает, что механическая энергия добывается путем получения значительного количества волновой энергии. Ясно, что возможность реализации двух последних случаев будет зависеть не только от колебательного движения крыла, но и от параметров волны, а именно от амплитуды е, частоты ст и волнового числа х. Для исследования этих возможностей перейдем теперь к рассмотрению следующей задачи оптимизации. [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...