Течение в свободном звуковом поле (эккартовское течение)

Течение в свободном звуковом поле (эккартовское течение) [c.228]

В свободном неоднородном звуковом поле в отсутствие препятствий и границ радиационные силы вызывают движение газа и жидкости. Импульс волны, передаваемый за счет поглощения звука в среде, идет на образование течения. В начальной стадии после включения звука происходит ускорение среды, приводящее к установлению стационарного движения газа или жидкости. Это движение называют акустическим течением или акустическим ветром. На рис 5.3 показан характер акустического течения на частотах ультразвукового диапазона (несколько МГц). Такое течение принято называть эккартовским, поскольку его теория была развита Эккар-том 120]. Как видно из рисунка, излучающая пьезоэлектрическая пластинка занимает только частьповерхности кюветы, заполненной жидкостью. При включении звука жидкость в сосуде начинает приходить в движение. Его нетрудно наблюдать, если поместить в жидкость немного алюминиевого порошка и сбоку осветить жидкость через прозрачную стенку кюветы. По прошествии некоторого времени движение жидкости устанавливается и имеет вид течения с противотоком. Такое акустическое течение было бы невозможно, если бы пьезопластинка закрывала всю левую поверхность кюветы (или трубы), так как тогда не было бы противотока жидкости и не выполнялся бы закон сохранения массы. Однако, вообще говоря, в случае неоднородного распределения амплитуды по фронту волны незначительное акустическое течение в принципе возможно, а вблизи стенок, в пограничном слое, оно возникает и в случае однородного по фронту звукового поля (см. ниже). Из рис. 5.3 следует, что масштаб вихрей эккартовского течения порядка объема кюветы и он существенно больше длины звуковой волны X радиус ультразвукового пучка также значительно больше X. [c.135]

В предыдущем параграфе были рассмотрены эксперименты по исследованию течений вблизи препятствий (шлихтинговские течения) и течения в стоячих звуковых волнах вдали от границ, которые можно было бы назвать рэлеевскими течениями. В этом параграфе будут приведены экспериментальные результаты по эккартовским течениям, т. е. течениям, создаваемым хорошо коллимированным звуковым пучком в свободном звуковом поле. В отличие от рассмотренных ранее течений, эккартовское течение является крупномасштабным. Вихри этого течения (как это видно хотя бы из рис. 10 и И) имеют характерный размер порядка размера экспериментального сосуда. [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...