Скорость звука в измерение

Недавно были предложены другие методы определения R, в частности метод, основанный на измерении скорости звука в газе [4]. Скорость звука Со в идеальном газе при температуре То определяется выражением [c.27]

Дальнейшие сведения о типе двухжидкостной модели, подходящ,ей для описания Не II, можно получить из измерений второго звука под давлением. Согласно теории Ландау, сверхтекучая компонента должна быть свободна от всех возбуждений, фононы же и ротоны связаны только с нормальной компонентой. Уже отмечалось, что быстрый рост скорости звука в этой модели должен наблюдаться в области, где энтропия фононов становится доминирующей. Так как под давлением это будет иметь место при более низкой температуре, соответственно должно сместиться и начало быстрого роста скорости 2. Более того, согласно формуле Ландау (14.2), при абсолютном нуле скорость второго звука должна быть пропорциональна скорости первого звука, и, поскольку последняя с давлением возрастает, кривые скорости для различных давлений должны пересекаться при низких температурах. [c.854]

Наиболее удобный метод определения скорости звуковых волн основан на измерении длины стоячих звуковых волн (см. ниже, 167). Эти измерения дали результаты, согласные с формулой (20.1), и показали, что скорость звуковых волн разной длины в воздухе одна и та же, т. е. что для звуковых волн в воздухе дисперсия отсутствует. Вместе с тем эти измерения подтвердили, что фазовая скорость звуковых волн совпадает со скоростью распространения отдельного продольного импульса. (Оба эти результата, как уже указывалось в 153, тесно связаны между собой.) Скорость звука в воздухе при температуре 0° равна (как и скорость отдельного импульса) 334 м/сек. Таким образом, частотам от 20 до 20 ООО гц, составляющим пределы звукового диапазона, соответствуют звуковые волны в воздухе длиной примерно от 15 м до 15 мм. [c.721]

Измерения скорости звука в различных газах, жидкостях и однородных твердых телах показывают, что скорость звука не зависит от частоты, т. е. для звуковых волн дисперсия отсутствует. Иначе обстоит дело с ультразвуковыми волнами большой частоты. Для них обнаружена дисперсия в многоатомных газах и органических жидкостях. Дисперсия ультразвуковых волн происходит также и при распространении их в тонких стержнях, когда длина волны сравнима с диаметром стержня. В случае распространения ультразвуковых волн в металлах дисперсия наблюдается при длине волн, сравнимой с размерами кристаллических зерен. [c.226]

Точность прецизионных измерений абсолютного значения скорости звука в настоящее время высока (погрешность 10 ). Однако такие результаты могут рассматриваться лишь для однородных чистых образцов (в кристаллах важна еще точность ориентации). [c.133]

Прямое использование цикла Карно для измерения температуры обычно приводит к большим экспериментальным погрешностям. Поэтому разработаны практические методы воспроизведения термодинамической температуры, в которых связь между измеряемой величиной и температурой выводят на основе законов термодинамики или статистической физики. К числу таких соотношений относятся уравнение состояния газа, закон Кюри для парамагнетиков, зависимость скорости звука в газе от температуры, зависимость напряжения тепловых шумов на электрическом сопротивлении от температуры, закон Стефана — Больцмана. Температурные шкалы, установленные с использованием указанных соотношений, зависят от свойств термометрического тела, что приводит к появлению таких характеристик шкалы, как воспроизводимость и точность. Кроме того, некоторые шкалы основаны на приближенно выполняющихся закономерностях возникает понятие инструментальной температуры (магнитной, цветовой и т. п.), отличной от термодинамической. [c.172]

Измерение толщины резонансным методом. Резонансный метод подробно рассмотрен в подразд. 2.4. Здесь отметим только некоторые особенности этого метода как средства измерения толщины изделия. Метод позволяет измерять толщину от минимального значения /imm = 0,5 //max, где с — скорость звука в материале изделия / ах — максимальная частота прибора. При повышении частоты до 30 МГц можно измерять толщины стальных изделий, начиная от 0,1 мм. Измерение таких толщин другими методами выполнить не удается. При использовании иммерсионного варианта метод обеспечивает непрерывный контроль труб диаметром [c.400]

К другим причинам, вызывающим погрешности измерения, можно отнести изменение температуры. Оно влияет на скорость звука в изделии, что компенсируют соответствующей подстройкой. Изменяется также скорость звука в материале преобразователя, например в акустических задержках (призмах) РС-пре-образователя. Для исключения этой погрешности прибор должен обеспечивать измерение времени пробега импульса между поверхностями изделия и не включать в измеренный интервал время пробега в призмах. [c.404]

Скорость звука в стержне — одна из констант материала — определялась по времени прохождения фронтом волны фиксированного расстояния вдоль стержня. Значения динамического модуля упругости д=p o определенные по экспериментально измеренной скорости звука, практически не отличаются от статических величин (табл. 5). Теоретические и экспериментальные конфигурации волн для различных значений % довольно близки, особенно при их больших значениях. Конечная крутизна фронта волны, регистрируемая в экспериментах, обусловлена демпфированием удара и дисперсией высокочастотных составляющих в спектре упругого импульса. [c.144]

Скорость звука в натрии и эвтектике Na — К была измерена в работе [112]. Результаты измерений приведены на рис. 1.7. Обращает внимание практически линейная зависимость скорости звука от температуры [c.30]

Из опытов, проведенных в Московском энергетическом институте М. Е. Дейчем и его сотрудниками [Л. 17], следует, что во влажном водяном паре (t = 100° С) скорость звука в интервале паросодержаний х = 1,0 -н 0,75 представляет собой слабо выраженную функцию степени сухости. В опытах не был обнаружен скачок акустической скорости при переходе через пограничные состояния измеренные скорости звука в перегретом паре и в двухфазной среде укладываются на общую кривую. [c.91]

ВОЙ структуры проводили измерения волн давления различной, но всегда конечной интенсивности. Это обстоятельство сыграно немалую роль в формировании представления о том, что скорость распространения звука в газожидкостной среде является изотермической или близкой к ней. Остановимся более подробно на выводе зависимости для скорости звука в газожидкостной среде. [c.41]

Это - акустический способ, при котором значение к смеси определяется по измеренной в эксперименте скорости звука в смеси с помощью известной зависимости = kpv и термодинамический, который предполагает возможность определения к с помощью формулы к = [c.65]

Ньютон вычислил скорость звука в воздухе при атмосферном давлении и комнатной температуре (при этих параметрах воздух с хорошим приближением можно рассматривать как идеальный газ). Однако в прямых измерениях скорости звука в воздухе было получено значение а, примерно на 20% превосходящее величину, найденную Ньютоном. [c.275]

Измерение скорости звука в аргоне (1988) позволило установить новое значение молярной газовой постоянной Д=8,314471(14) Дж моль- (1.7 ррт). [c.383]

Из приведенного выше теоретического исследования скорости звука в двухфазной среде видно, что в зависимости от метода подхода (молекулярно-кинетического, термодинамического, газодинамического или комбинированного) величина скорости распространения возмущений может отличаться на десятки процентов. Кроме чисто количественных различий, имеются существенные качественные расхождения. Так, например, термодинамический метод в противоположность другим дает скачок скорости звука при переходе через левую и правую пограничные кривые. В этой связи жизненность тех или иных формул должна определяться экспериментом. К сожалению, опубликованные результаты экспериментальных исследований [Л. 142, 200] получены без измерений и анализа частоты возмущающих импульсов (крутизны фронта волны), а также без учета структуры двухфазного потока. [c.102]

Принципиальная схема стенда для измерения скорости звука в воде с пузырьками газа (вблизи левой пограничной кривой) дана на рис. 4-11, Рис. 4-10, Диаграммная лента, Стенд СОСТОЯЛ ИЗ резервуара 3, в ниж- [c.104]

Рис. 4-11. Принципиальная схема стенда для измерения скорости звука в воде с пузырьками газа (вблизи левой пограничной кривой).

Экспериментально измеренные значения скорости звука в насыщенном и влажном водяном паре около правой пограничной кривой при =100° С приведены на рис. 4-12. Кружочками на рис. 4-12 изображены экспериментальные точки, полученные при значении частотно-структурного параметра (i)Tg = 6 -4, треугольниками — при (i)Tg = 3 ч- 1, крестиками опытные данные, взятые из [Л. 200]. [c.106]

Рассмотрим схемы некоторых экспериментальных стендов, включенных в лабораторию МЭИ. Измерение скорости звука в двухфазных средах (см. гл. 4) осуществлялось двумя методами 1) временным методом и 2) методом акустического интерферометра (см. стенды / и // на рис. 14-1). [c.389]

Статический модуль упругости характеризует сопротивление жидкости достаточно медленным объемным деформациям. В литературе высказываются соображения о необходимости учета динамического (адиабатического) модуля упругости жидкости при анализе быстропротекающих динамических процессов. Величина динамического модуля упругости определяется путем измерения скорости звука в жидкости [53]. [c.13]

Скорость звука в жидком фреоне-10 измеряли в нескольких работах. В последней по времени работе [1.43] выполнены, по-видимому, наиболее обстоятельные измерения и для интервала 7 =250—420 К получена интерполяционная формула [c.35]

Скорость звука в насыщенных парах фреона-10 определяли экспериментально только в одной работе [1.31], проделанной в Институте теплофизики СО АН СССР. Измерения охватывают интервал температур T = S4S—535 К, выполнены по методу низкочастотного акустического резонатора и их погрешность, по оценке авторов, не превышает 1 %. Заметим, что на этой же установке измерена скорость звука в насыщенных парах фре- [c.35]

Скорость звука в жидком фреоне-13 измеряли в интервале (93—189) К [1.37], но результаты измерений представлены аналитически [c.157]

В неизотермических струях повышение температуры приводит к возрастанию градиента скорости звука в слое смешения струи и усилению отклонения направления излучения от оси струи. Пространственное распределение шума струи при увеличении температуры потока становится неравномерным, а максимум интенсивности акустического излучения смещается в сторону больших углов (р например, при начальной температуре струи То = 800 К он наблюдается при ip = 40° (рис. 1.15). Здесь характеристики направленности шума струи даны в виде зависимостей 10 Ig Ф от угла (р между осью струи и направлением на точку измерения шума, причем 10 Ig Ф - фактор направленности, который представляет собой разность между измеренным уровнем шума и уровнем шума в той же точке от фиктивного источника такой же мощности, как и исследуемый источник, но излучающего звук равномерно во всех направлениях. [c.29]

Перечень измерений скорости звука в воздухе приведен в табл. 1.4. Подавляющее большинство измерений выполнено для газообразного воздуха при давлениях, не превышающих атмосферное. В ряде работ (71, 103] измерения выполнены при различных частотах с целью изучения дисперсии. Лишь в двух работах [62, 76] охвачен сравнительно широкий диапазон давлений, а одна работа [70] содержит данные о скорости звука в жидком воздухе. [c.18]

Скорость звука в жидкостях обычно определяют по экспериментально измеренным значениям и р [c.25]

Для измерения скорости ультразвука используется толщиномер, такой как 36DL PLUS ФИРМЫ Panametri s , измеряющий толщины стенок деталей. В толщиномере производится автоматическое измерение времени прохождения между противоположными поверхностями стенки детали. Это время прямо пропорционально скорости звука в материале. При этом предполагается, что материал является однородным и скорость звука в нем известна. Измеренное значение времени пробега t умножается на половину скорости звука с (т.к. волна проходит расстояние, равное двойной толщине) [c.341]

По современным измерениям скорость звука в воздухе гри нормальных усло1 иях равна 331 м/с. [c.223]

Описанный прибор был использован для измерений скорости звука в жидком гелии (см. п. 71). Необходимые приспособления распологались в экспериментальной камере D. Подводящие провода проходили сквозь вакуумную рубашку при помощи трубок G из нержавеющей стали, запол- [c.563]

Одним из самых точных экспериментальных способов определения отношения у = Ср/С[/ является измерение скорости звука и в изучаемом газе. Найти связь между скоростью звука, отношением теплоемкостей у и изотермическим людулем упругости, если известно, что скорость звука в упругой среде и = у/к/р (К — модуль упругости и р —плотность среды). Найти скорость звука в воздухе при О С и ее зависимость от температуры. [c.47]

По результатам измерений (dpIdV) приближается к нулю при Г- Г р. Поэтому скорость звука в критической точке равна нулю. [c.369]

Поскольку измерение толщин с помощью автокалибрующихся толщиномеров осуществляется благодаря автоматическому измерению скорости распространения УЗК в материале контролируемого изделия, то очевидно, что этот прибор может служить также измерителем скорости звука в материалах при одностороннем доступе к объекту контроля. [c.279]

В приборе УТ-55БЭ предусмотрен режим измерения скорости звука. В этом режиме вход В измерителя 7 временных интервалов (см. рис. 86) отключается от усилителя 6 и на него подается импульс, задержанный на фиксированное время относительно зондирующего импульса, т. е. временной интервал между импульсами, прн- [c.279]

Контроль бетонных и железобетонных конструкций под нагрузкой. Метод основан на измерении скорости звука в бетонных или железобетонных конструкциях при их нагружении до 20—60 % от Ощах (максимальной нагрузки, воспринимаемой материалом). Под действием нагрузки в неоднородных материалах появляются дополнительные дефекты структуры, что и приводит к снижению скорости звука. В ненагружепном изделии и при двух значениях нагрузки Oj и Oj [c.313]

Скорость звука в натрии и эвтектике Na—К была измерена Ю. С. Трелиным и др. [27]. Результаты измерений приведены на рис. 1.4. Обращает внимание прак- [c.29]

Возникает вопрос подтверждается ли такое предположение опытом Для уверенного ответа на этот вопрос мы пока еще не располагаем достаточным экспериментальным материалом. Из литературы известны лишь единичные работы [Л. 17, 42, 60], посвященные измерению скорости распространения слабых возмущений в парожидкостной среде, причем между результатами опытов различных исследований имеются расхождения. В частности, Коллинг-хэм и Файри [Л. 60], измерявшие скорости звука в пароводяной смеси со степенью сухости, изменявшейся от 1,0 до 0,05 (давление смеси 1 и 3 бар), вообще не обнаружили какого-либо влияния влажности на величину акустической скорости. При всех значениях х получено одно и то же значение скорости звука а, совпадающее с расчетной (со стороны однофазной области) скоростью звука в сухом насыщенном паре. [c.90]

И относится к тому случаю, когда в звуковой волне не происходит обмена массой между фазами системы. Количественно же во всем интервале параметров, охваченных опытами, расчетные значения скорости звука в парожидкост ной среде оказались заметно ниже измеренных. [c.91]

Стенды XII и XIII (рис. 2.1) предназначены для измерения критических параметров и скорости звука в двухфазных средах (временным методом и методом акустического интерферометра). В схему лаборатории включена радиальная экспериментальная турбина XIV, смонтированная в поле оптического прибора. Сегмент соплового аппарата и часть каналов рабочей решетки выполнены прозрачными с целью изучения процесса движения влажного пара оптическими методами в реальных условиях взаимодействия решеток. В схему газодинамической лаборатории МЭИ на рис. 2,1 и в описание не включены сгекды, работаю- щие на воздухе. [c.32]

Как показано выше, расчеты скорости звука, выполненные с помощью (3.17), а также эксперименты по измерению скорости звука в однородной газожидкостной смеси свидетельствуют о том, что скорость звука в такой смеси не является величиной аддитивной по отношению к скоростям звука каждой из фаз и зависимость а = /ф)р имеет явно выраженный минимум при значении объемного газосодержания Р = 0,5. При выводе зависимости (3.17) двухфазная среда рассматривалась как смесь идеального газа и несжимаемой жидкости, настолько однородная, что каждая из фаз занимает весь доступный обьем (Уг = Уж= Ус) подобно тому, как это имеет место в смеси разнородных газов. Если представить реальный газ как однородную смесь идеального газа и идеальной жидкости, то можно воспользоваться выражением (3.17) для определения объемного газосодержания Р идеального газа в реальном. При этом под идеальной жидкостью следует понимать несжимаемую (точнее, слабосжимаемую) часть реального газа, представляющую собой молекулярные ассоциации. [c.59]

В реальных растворах жидкостей в результате взаимодействия молекул компонентов доля газовой составляющей в смеси может оказаться либо больше, либо меньше значения, полученного в предположении ее аддитивности. Большую роль в подобных случаях играют, как известно, полярность молекул и их способность к диссощ1ации или ассощ1ащ1и. Измерение в таких смесях скорости звука в зависимости от соотношения компонентов позволяет с помощью (3.17) и (3.22) определить истинные обьемные доли сжимаемой составляющей в смеси и путем сравнения ее с расчетной величиной оценить степень неидеальности реальной смеси. [c.68]

Методами А, с. пользуются в молекулярной акустике при исследовании газов и жидкостей. Анализ частотных зависимостей параметров распространения УЗ в твёрдых телах позволяет определить экстремальные диаметры ферми-поеерхностей и эфф. массы электронов, выявить несовершенство кристаллич. решёток, дислокации, домены, кристаллиты и т. п. Дополнит, информация о структуре исследуемого вещества может быть получена при изменении внеш. услови11 темп-ры, давления, напряжённости электрич. и магн, полей, освещённости, интенсивности проникающих излучений и т. п. В таких исследованиях, как правило, определяют не абс. значения параметров распространения, а их относит, изменения, при этом эти ивмерения на один-два порядка точнее абс. измерений. Такой подход позволяет, нанр,, проводить исследования слабых растворов биополимеров, где требуется разрешающая способность 10 —10 при измерениях приращений скорости звука, в то время как при измерении абс. значения скорости может быть достигнута точность 10 —10 . Аналогично при измерении относит, приращений коэфф. затухания может быть достигнута точность (2—5 -10 , при этом значения абс. величины измеряются с точностью (2—5)-10 . [c.43]

Измерение Н. т. Первичным прибором для измерения термодинамич. темп-ры вплоть до 1 К служит газовый термометр. Др. вариантами первичного терлюметра являются акустич. и шумовой термометры, действие к-рых основано на связи термодинамич. темп-ры соответственно со значением скорости звука в газе и с интенсивностью тепловых флуктуаций напряжения в электрич. цепи. Первичные прецизионные термометры используют в осн. для определения темп-р легко воспроизводимых фазовых равновесий в однокомпонентных системах (т. н. реперных точек), к-рые служат опорными температурными точками Международной практической температурной шкалы (МПТП1-68). [c.349]

РЕФРАКТОМЕТРИЯ — раздел оптич. техники, посвящённый методам и средствам измерения показателя прелоилевия п твёрдых, жидких и газообразных сред в разл. участках спектра оптич. излучения. Приборы для определения п наз, рефрактометрами. О методах Р. см. в СТ. Рефрактометр. рефракция волн — см. Преломление волн. РЕФРАКЦИЯ ЗВУКА (от позднелат. ге1гас1ю — преломление) — изменение направления распространения звука в неоднородной среде (атмосфера, океан, толща земли), скорость звука в к-рой является ф-цией координат. Ход лучей в данном случае определяется ур-вия-ми геометрической акустики. Звуковые лучи поворачивают всегда к слою с меньшей скоростью звука. Р. з. выражена тем сильнее, чем больше относит, градиент скорости звука. [c.386]

Показатель адиабаты может быть косвенно получен из опыта, например по распределению давления в соплах или каналах, скорости звука в двухфазных средах, экспериментально измеренным критическим расходам и пр.. Однако переносить полученные из частного опыта значения показателя на расчеты других явлений можно лищь в двух случаях при предельно неравновесных и равновесных процессах. Во всех остальных случаях требуется тщатель-. ное соблюдение всех безразмерных критериев подобия. [c.77]

На рис. 3 приведено сопоставление найденной из опыта [5] критической скорости истечения воздухо-водяной смеси через цилиндрический канал с острой входной кромкой с рассчитанной по формуле (3) (кривая 2). На этом же рисунке приведено сопоставление измеренной [6] и рассчитанной скорости звука в воздухо-водяной смеси (кривая 1). На рис. 4 приведено аналогичное сравнение результатов экспериментов различных авторов [7, 10] и данных, полученных при участии автора, при истечении насыщенной воды через цилиндрические каналы с острой входной кром- [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...