Распределение давления в фокальной области

Распределение давления в фокальной области..................155 [c.150]

Распределение давления в фокальной области [c.155]

При не слишком больших интенсивностях фокусируемая энергия поглощается обычно по экспоненциальному закону. Так как нас интересует поле вблизи центра фокального пятна, и в большинстве рассматриваемых систем условие F X удовлетворяется, то можно считать, что распределение интенсивности (или соответственно звукового давления) в фокальной области при наличии обычного поглощения отличается масштабным экспоненциальным множителем, определяемым средним пробегом в поглощающей среде, т. е. фокусным расстоянием F, которое поэтому не следует выбирать слишком большим [c.175]

Однако в связи с развитием в последние годы промышленности синтетических пьезоматериалов — пьезоэлектрических керамик, позволяющих получать пластины любой формы, с произвольным направлением поляризации, кварц вообще перестал применяться для изготовления промышленных фокусирующих излучателей. Но керамические излучатели с радиальной поляризацией тоже не дают равномерного поля. Неоднородность их излучения вызывается не только случайной неоднородностью их свойств и доменной структуры, но и возникающими в них паразитными колебаниями, которые рассматривались в работе [29]. При помощи установки для экспериментального исследования тонкой структуры звукового поля, описанной в работе [30], была исследована фокальная область цилиндрического излучателя из керамики титаната бария с углом раскрытия = 90° и фокусным расстоянием F=i,B> см на резонансной частоте 815 кгц. На рис. 30 приведено распределение давления в фокальной плоскости (кривая 2) по сравнению с расчетной (кривая <3) обращает внимание большая величина вторичных максимумов. [c.185]

Исследование тонкой структуры фокального пятна показало [41], что распределение звукового давления очень близко к расчетному. На рис. 46 показаны расчетные (1) и экспериментальные (2) данные. Расхождение имеет место лишь во вторичных максимумах. Диаметр фокального пятна оказался равным 1,68 мм, а площадь его — около 0,09 см . В левом верхнем углу показан разрез фокальной области по оси излучателя, полученный методом Теплера. Хорошо видна структура фокального пятна. Излучение звука — снизу вверх. Видно как сходящиеся волновые фронты, пройдя через фокальное пятно, начинают расходиться (схематически это показано на рис. 5). [c.196]

На примере излучателя, работающего на частоте 0,5 Мгц, можно проследить за изменением картины в фокальной области, вызываемым появлением кавитации. На рис. 53 приведены измеренные миниатюрным щупом кривые распределения звукового давления в фокальной плоскости при [c.200]

Ряс. 10. Распределение звукового давления в фокальной области концентратора при различных напряжениях [c.232]

Количественное распределение зародышей по радиусам, кроме того, может быть получено при наличии небольшой резко ограниченной области, в которой устанавливается известная величина звукового давления, равная порогу кавитации. Тогда на основании той же приведенной на рис. 5 зависимости между порогом кавитации и радиусом зародышей можно найти радиусы зародышей, находящихся в этом объеме V (и их количество N в единице объема N = 1/F). При этом предполагается, что для образования кавитации достаточно присутствие одного зародыша в фокальном объеме и что в нем отсутствует перемещение жидкости. Такой резко ограниченной областью может служить фокальное пятно фокусирующей системы с большим углом раскрытия. [c.181]

Рис. 13. Распределение среднего акустического давления вдоль оси, пересекающей фокальное пятно концентратора, при различной развитости кавитационной области

Сформулированное выше положение о связи вида огибающей спектра кавитационного ш)ша с распределением равновесных размеров кавитационных пузырьков по размерам очень наглядно иллюстрирует спектрограмма 3. Здесь представлен спектр кавитационного шума, полученный при ва-куумировании, когда кавитация возбуждалась в воде, над поверхностью которой давление было равно нескольким миллиметрам ртутного столба. Гидростатическое давление в фокальной зоне концентратора определялось только весом столба воды в 7,5 см и поэтому было около 0,1 атм. При возбуждении ультразвукового поля наблюдалась кавитация на довольно больших кавитационных пузырьках размером 10" —10" см. Корректнее назвать наблюдаемый процесс не кавитацией, а нелинейными пульсациями больших пузырьков в поле ультразвуковой волны. Обсуждаемый эффект достаточно хорошо виден на спектрограмме 3, из которой ясно, что доминирующая часть сплошного спектра нелинейных пульсаций пузырьков сосредоточена в области сравнительно низких частот до 30 кгц (при этом нужно учесть, что применяемый анализатор значительно ослаблял спектральные составляющие на частотах, меньших 8 кгц). Это говорит о существенной связи формы огибающей сплошного спектра кавитационного шума с функцией распределения кавитационных пузырьков по размерам. [c.164]

Порог кавитации и его частотная зависимость будут изменяться, если менять также объем жидкости. В самом деле, если звуковое давление сосредоточено в небольшой области, как в фокусируюш,их концентраторах, то порог возникновения кавитации сильно возрастает по сравнению с порогом для большого объема жидкости, так как вероятность нахождения в фокальном пятне зародыша большого размера будет мала. Последнее следует из распределения пузырьков, показанного на рис. 7. [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...