Генерация звука

При взаимодействии с вихревыми течениями, образующимися при отрывном обтекании твёрдых тел, звук может поглощаться или усиливаться. Напр., струя, вытекающая из отверстия в перегородке, эффективно поглощает звук. Струя, обдувающая отверстие по касательной, при определ. соотношениях между скоростью струи, размерами отверстия и частотой звука может усиливать звук. Этим объясняется, в частности, процесс генерации звука в духовых музыкальных инструментах типа флейты. Усиление звука возможно и в свободном пространстве — при отражении от границы между покоящейся средой и средой, движущейся со сверхзвуковой скоростью (напр., от границы сверхзвуковой струи). [c.42]

При действии мощного лазерного излучения на вещество появляются дополнит, механизмы оптич. генерации звука. Они связаны с возможными фазовыми переходами, и в частности с изменением агрегатного состояния вещества. Так, при облучении поверхности конденсированной среды может развиться интенсивное испарение, к-рое вследствие реактивной отдачи приводит к образованию ударной волны, переходящей по мере её распространения в акустическую. Аналогичное явление возникает и при оптич. пробое в газах (см. Оптические разряды) под действием света возникает сильно поглощающая свет плазма, к-рая быстро разогревастся до высоких темп-р, вследствие чего в окружающей среде возникает ударная волна, а затем и акустическая. [c.341]

Изменение спектров пульсаций давления вдоль границы струи подобно изменению спектров турбулентных пульсаций скорости в зоне наиболее интенсивной генерации звука, т.е. на линии, проходящей через кромку сопла, параллельно оси струи. Так, по мере удаления от среза сопла частота максимума шума вне струи на линии, параллельной фанице струи, так же как и частота максимума fm в спектре турбулентных пульсаций скорости на линии y/d = 0,5, перемещается в сторону низких частот [1.4] в соответствии с эмпирическим соотношением [c.31]

Как известно, при генерации звука чистого тона различного рода излучателями в спектрах акустического сигнала, помимо основной тональной составляющей, вследствие нелинейности акустических характеристик излучателя (громкоговорителя) образуются и составляющие на частотах гармоник. Относительный уровень гармонических составляющих высших порядков, как правило, возрастает с увеличением уровня возбуждающего сигнала. [c.101]

До настоящего времени все эксперименты по лазерной генерации сверхкоротких импульсов деформации были выполнены при комнатных температурах, что фактически позволяло исследовать распространение акустических волн с частотами Va slO ГГц лишь на микроскопические расстояния. Использование оптически возбуждаемых пикосекундных акустических импульсов для диагностики макроскопических образцов возможно только при низких (гелиевых) температурах. Как теоретически показано в [88], переход к столь низким температурам вносит качественные изменения в процесс термоупругой генерации звука. С одной стороны, исключается возможность генерации сверхкоротких импульсов деформации на поверхности макроскопических металлических образцов. Действительно, с понижением температуры электронная теплопроводность металлов сильно возрастает [89], а при гелиевых температурах электроны могут распространяться, не рассеиваясь в течение интервалов времени, значительно превышающих т [90]. В этом случае характерный размер нагреваемой за время воздействия области (Оф — скорость Ферми электронов проводимости) и [c.165]

Электронный механизм оптической генерации звука в полупроводниках на пути к генерации предельно коротких акустических импульсов. Экспериментальные и теоретические исследования [94—961 выявили ряд важных преимуществ, которые может дать использование полупроводниковых кристаллов для создания оптических генераторов пикосекундных акустических импульсов. С точки зрения оптической генерации акустических волн наиболее существенной особенностью полупроводников является наличие в них наряду с термоупругим дополнительного механизма деформации кристаллической решетки. Речь идет о так называемом электронном или концентрационно-деформационном механизме [94—97], который обусловлен изменением равновесной плотности полупроводников при оптической генерации неравновесных электронно-дырочных пар. [c.166]

Если до сих пор речь шла о получении больших амплитуд в области сравнительно низкочастотного ультразвука, то в заключение этого раздела следует несколько остановиться на новом принципе генерации звука светом, который, по-видимому, открывает возможность получения чрезвычайно больших интенсивностей ультразвуковых и, что особенно интересно, гиперзвуковых волн в твердых телах и жидкостях [28—31]. Исследование этого явления начато в самое последнее время, но полученные уже результаты позволяют считать эти методы перспективными не только для получения больших интенсивностей, но также и для изучения различных свойств твердых тел и жидкостей. [c.371]

Основные принципы генерации звука светом весьма просты. [c.371]

Из этих качественных рассуждений видно, что для генерации звука необходимо использовать когерентный свет. При использовании света, скажем, рубинового лазера для генерации гиперзвука частоты 10 ° гц нельзя рассчитывать на получение энергий гиперзвука, больших, чем 10 от энергии лазерного излучения при генерации более низких частот эффективность преобразования световой энергии в звуковую еще ниже. Поскольку, однако, лазерная техника бурно развивается и в настоящее время гигантские лазерные импульсы имеют мощность 10 —10 вт, метод генерации гиперзвука светом является весьма перспективным. [c.372]

ГЕНЕРАЦИЯ ЗВУКА АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ ПОТОКОМ В ОТСУТСТВИЕ ГРАНИЦ [c.376]

ГЕНЕРАЦИЯ ЗВУКА АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ ПОТОКОМ [Гл 10 [c.378]

Проблема аэродинамической генерации звука в целом — это типичная проблема нелинейной акустики, ко-юрой мы занимаемся ь этой книге. Мы имеем здесь дело с теми слабыми нелинейными взаимодействиями, [c.378]

Для понимания дальнейшего будет полезно кратко остановиться на некоторых характеристиках акустических излучателей. Как мы далее увидим, аэродинамическую генерацию звука свободным турбулентным потоком при М < 1, описываемую уравнением (10.8), можно рассматривать как генерацию звука (шума) полем соответствующим образом распределенных квадруполей. При [c.383]

Можно предположить, что в вихревой трубе эти зоны совпадают и находятся в области разделения вихрей. Соответственно либо резонанс должен иметь локальный характер, при котором вихревые структуры самосинхронизируются в поле порождаемых ими звуковых волн, либо вихревую трубу следует рассматривать как резонатор и генерация звука происходит по принципу, реализованному в струйных музыкальных инструментах (скейта, орган и т. п.). [c.138]

Нестационарные течения среды вызывают генерацию звука. Периодич. срыв вихрей за плохо обтекаемым телом порождает вихревой звук. При натекании струи на препятствие может возникнуть т.н. клиновый тон, это явление используется в газоструйных излучателях. Интенсивный звук генерируется высокоскоростными турбулентными течениями. Наир., интенсивность авука, порождаемого реактивной струёй стартовой ступени ракеты, достигает 150 дБ на расстоянии 100 м. Прикладные проблемы А. д. с., связанные с аэродинамич. генерацией звука в высокоскоростных потоках, составляют предмет аэроакустики. [c.42]

Осн. ур-ния А. д. с. получают посредством линеаризации общих ур-ний гидродинамики. При исследовании процессов распространения и рассеяния звука нелинейные компоненты ур-ний отбрасываются, а при исследовании процессов генерации звука они рассматриваются в качестве источников звука. Параметры этих источников при совр. состоянии теории турбулентности, как правило, не могут быть найдены тео- ретически, поэтому для оценок интенсивности и спект- [c.42]

Развитие Н. а. стимулировалось применением интенсивных звуковых полей и связанных с ними нелинейных эффектов. Так, необходимость увеличения интенсивности акустич. волн, используемых в УЗ-технологии, потребовала изучения условий фокусировки мощного звука и усреднённых эффектов в звуковых полях совершенствование техн. средств, применяемых для зондирования океана и атмосферы, привело к разработке параметрич. приёмных и излучаю-ищх систем. Увеличение мопщости индустриальных шу.мов, в особенности уровня авиац. шумов, потребовало разработки теории генерации звука турбулентностью и изучения особенностей распространения шума большой интенсивности. [c.288]

ФОТСАКУСТЙЧЕСК АЯ СПЕКТРОСКОПИЯ—метод получения спектров оптич. излучения в веществах, находящихся в разл. агрегатных состояниях. Основан на оптич. генерации звука (см, Фотоакустические яв.гения). [c.341]

Маха истечения Мо = 0,5 до St = 0,15 при Мо = 2,5 [8.16]. Возможно, это отличие обусловлено большей длиной начального участка сверхзвуковых изобарических струй по сравнению с дозвуювыми струями, вследствие чего при сверхзвуковых скоростях истечения возрастает число попарных слияний вихревых структур. При исследовании акустического поля сверхзвуковых изобарических струй было установлено [8.19], что эволюция крупномасштабных упорядоченных структур во многом определяет механизм генерации звука. Максимальные уровни шума, как и в дозвуковых струях, реализуются в направлении, составляющем около 30° с осью струи. [c.202]

Среди неразрушаюш,их механизмов оптической генерации звука наиболее универсальным является термоупругий, связанный с деформацией кристалла при его оптическом нагреве. Поглощенная оптическая энергия в процессе термализации частично передается в акустическую подсистему твердого тела, распределяясь между когерентными и случайными волновыми движениями решетки. При термоупругой генерации звука источники акустических волн являются объемными — возбуждение акустических волн происходит во всей области нагрева. Поэтому термоупругая генерация акустооптических импульсов описывается неоднородным волновым уравнением. В простейшей ситуации, когда лазером облучается свободная поверхность полупространства 2 0 (рис. 3.34), в кристалле возбуждаются только плоские продольные волны для колебательной скорости имеем уравнение [c.161]

Важное преимущество электронного механизма генерации звука состоит и в том, что при тр т он приблизительно на порядок эффективнее термоупругого [94—96]. Лишь при Тр т в результате насыщения концентрации фотовозбужденных носителей и ускорения процессов термализации энергии термоупругий механизм начинает конкурировать с электронным. [c.167]

Если акустическое течение — вихри, порождаемые звуковыми волнами, то возможен в некотором смысле и обратный процесс порождение звука (точнее — шума) турбулентным потоком. В связи с бурным развитием реактивной техники, а также самолетостроительной техники, где скорости движения все более и более возрастают, исследование проблемы генерации звука турбулентным потоком становится чрезвычайно важным. Можно по-разному относиться к вопросу о том, относится ли эта проблема к нелинейной акустике. Поскольку, однако, нелинейная акустика является частью нелинейной газодинамики, в кйторой возможны помимо взаимодействия звук — звук [c.11]

Если проблемы взаимодействия звука со звуком, генерации звука потоком являются типично нелинейными, то относительно квадратичных величин в акустике (таких как плотность энергии, плотность потока энергии, радиационное давление, в некоторой мере это также может быть отнесено к акустическому течению в лиссипативной среде) необходимо сделать определенные ймечания. [c.12]

В гидро- или аэродинамике нелинейность уравнений движения и уравнения состояния приводит к появлению ряда нелинейных эффектов. К числу таких эффектов относятся, например, непрерывная генерация завихренности (турбулентность), аэродинамическая генерация звука или генерация шума потоком (например, турбулентным), искажение формы профиля бегзгщей волны и связанные с этим различные явления. [c.38]

Имеется ряд источников мощных звуков и особенно шумов, возникающих в различных системах (реактивных ракетных и самолетных двигателях, мощных топках и т. д.), где эти явления нежелательны, а зачастую даже вредны. Генерация звука (шума) в потоке рассмотрена в гл. 10 и И, а генерация под деххствпем тепловых источников — в гл. 12. В этом параграфе рассматриваются [c.351]

С развитием аэрогидродинамики и реактивной техники возникли новые акустические задачи, связанные с генерацией звука и шума аэродинамическим потоком — как безграничным, так и н1ри наличии в этом потоке твердых тем. Сюда относятся шум дозвуковых и сверхзвуковых струй, как холодных , так ж горячих , шум турбулеигного пограничного слоя, вибрационное горение, вызванное акустическими колебаииями, связанная с ним неустойчивость в работе реактивных двигателей и т. д. [c.377]

Физический механизм генерации звука безграничным аэродинамическим потоком согласно уравнению (10.10) можно грубо представить себе следующим образом. Возникающие изменения патока импульса должны приводить к появлению сил, приводящих к изменениям давления. Но при увеличении давления увеличивается плотность, т. е. увеличивается масса газа в данном объеме. Это значит, что имеется источник массы, а в другом случае, при уменьшении давления,— сток массы. Но это есть не что иное, как источник упругих возмущений, т. е. источник звука, мощность которого зависит от скорости изменения потока импулвса. [c.383]

Из этой формулы следует, что если Ti, не меняется со временем, т. е. есяги картина неоднородностей ов потоке (например, турбулентные пульсации поля скоростей) просто переносится потоком, оставаясь яеи1зме1НН0Й ( замороженная турбулентность ), то флуктуации плотности обращаются в нуль — никакой аэродинамической генерации звука не происходит. Это ясно и из чисто энергетических соображений если в потоке нет изменения Tij — нет расхода энергии, которая должна была бы идти на образование акустического поля,— нет и этого поля. [c.389]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...