От чего зависит скорость звука

От чего зависит скорость звука. Чем же определяется значение скорости звука в воздухе Можно показать, что скорость распространения продольной волны в упругой среде выражается формулой [c.58]

Характер автомодельного режима зависит от того, что больше скорость звука с Y Т или скорость распространения возмущений путем теплопроводности Обе величины нарастают со временем по [c.528]

Диспергируют ли звуковые волны Ъ п.4.2 мы нашли,что фазовая скорость звука постоянна и не зависит от частоты. Дисперсионное соотношение, которое привело нас к этому выводу, имеет вид [c.209]

Кроме того, приведенные выше рассуждения показывают, что для сопел с одинаковыми входными, минимальными и выходными сечениями, работающих при одинаковых температурах и давлении во входном сечении и одинаковых давлениях на срезе, скорости звука и скорости в горле для данной смеси газа с частицами зависят от длин и профилей сопел ). [c.302]

Подсчитаем теперь число возможных звуковых возмущений. Оно зависит от относительной величины скоростей газа v, и скоростей звука С, Сг- Выберем направление движения газа (со стороны / на сторону 2) в качестве положительного направления оси X. Скорость распространения возмущения в газе I относительно неподвижной ударной волны есть u —V , а в газе 2 U2 — V2 dz С2. Тот факт, что эти возмущения должны распространяться по направлению от ударной волны, означает, что должно [c.468]

Формула (94) показывает, что скорость звука зависит от вида уравнения состояния среды р = р(р). Так, например, замечая, что скорость звука велика по сравнению со скоростью отвода тепла, образованного сжатием газа при прохождении звуковой волны через данную точку, считают процесс сжатия газа адиабатическим и используют известную из курса физики формулу [c.153]

В модели Дебая предполагается, что скорость звука одинакова для всех длин волн и не зависит от направления поляризации, т. е. для трех акустических ветвей справедлив линейный закон дисперсии [c.171]

Движение источника звука, сопровождающееся изменением расстояния от источника до приемника, приводит к изменению частоты принимаемого звука. Это связано с тем, что скорость распространения звуковой волны в среде не зависит от скорости движения источника. Поэтому, если источник звука движется от приемника со скоростью V см/сек, то за единицу времени мимо приемника пройдут не все максимумы и минимумы волны, излученные за это время источником, а только часть их приемник отметит меньшее число колебаний, чем создает источник. Убедиться в этом можно при помощи следующего элементарного расчета. Пусть источник в начале секунды находился на расстоянии с см от приемника, причем с см сек — скорость звука в среде. Тогда через секунду он будет находиться на расстоянии (с+ v) см. На этом расстоянии уложатся все / максимумов, которые за одну секунду созданы излучателем (/ — частота колебаний излучателя). Но за одну секунду до приемника дойдут не все максимумы, а только часть их, расположенная на расстоянии с см. Следовательно, приемник отметит меньшую частоту /, причем /7/ = с/ (с + и), откуда [c.731]

Из формулы (59.2) следует, что при увеличении температуры на 1 К скорость звука в воздухе возрастает примерно на 0,5 м/с. Скорость звука зависит не только от температуры воздуха, но и от его влажности. Например, для водяного пара у=1.32. При ком- [c.224]

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]

Эксперименты показывают, что для каждого эжектора при заданных начальных параметрах торможения газов имеется некоторое максимальное значение коэффициента эжекции п и соответствующие ему максимально возможные значения расхода в скорости эжектируемого газа. Никаким снижением давления на выходе из эжектора не удается превысить эти предельные значения. Явление это напоминает работу сопла Лаваля на режимах, когда в минимальном сечении его достигнута скорость звука скорости газа во всех сечениях дозвуковой части при этом принимают предельно возможные значения и не зависят от давления на выходе из сопла. [c.518]

Величина равнодействуюш ей зависит от числа М1 и степени разрежения е. Очевидно, что при фиксированных значениях первых двух величин равнодействующая возрастает с уменьшением е. При некотором значении е осевая скорость далеко за решеткой достигает скорости звука, и характеристика становится параллельной фронту решетки. В атом случае имеющиеся возмущения (за решеткой) не распространяются вверх по потоку. При повышении давления за решеткой (е > 1) в выходной части межлопаточного канала образуется система скачков, приводящая к повышению давления на нижней поверхности и возникновению силы, действующей в положительном направлении оси п. С возрастанием рг эта сила увеличивается, а угол отставания уменьшается. При некотором значении рг = рг шах и соответственно е = Вшах в межлопаточном канале образуется прямой скачок, и на выходе из решетки устанавливается дозвуковой поток с нулевым углом отставания. [c.89]

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]

Из формулы (11.23) можно сделать вывод, что скорость звука в газе зависит только от его молекулярной структуры и температуры и не зависит от условий движения. [c.414]

Из формулы (VI.8) следует, что скорость звука в совершенном газе зависит только от абсолютной температуры и от его физических свойств. [c.130]

Из формулы (3-31) видно, что скорость звука в газе зависит только от температуры, относительной молекулярной массы и показателя адиабаты, который для идеального газа определяется его атомностью, [c.52]

Металлы, применяемые на практике, имеют поликристаллическое строение, поэтому в них обычно существенным является рассеяние, связанное с упругой анизотропией. Это явление заключается в том, что в кристаллах значения модулей упругости (а следовательно, и скоростей звука) зависят от направления относительно осей симметрии кристалла. С точки зрения упругих свойств вольфрам является изотропным материалом для некоторых других металлов анизотропия свойств возрастает в таком порядке магний, алюминий, титан, уран, железо, никель, серебро, медь, цинк. [c.194]

Правый край пьезопреобразователя 2 (рис. 86) излучает импульсы головных волн, которые принимаются преобразователем 9, расположенным на жестко фиксированном расстоянии (базе) от пьезопреобразователя 2. Сигналы с приемника головных волн 9 через усилитель 10 поступают на вход С измерителя 7 временны х интервалов. Измеритель 7 построен таким образом, что число импульсов на его выходе прямо пропорционально временному интервалу между импульсами, поступающими на входы Л и Б, и обратно пропорционально интервалу между импульсами на входах Л и С. В результате показания индикатора будут зависеть только от толщины измеряемого изделия. Таким образом, в этой схеме одновременно с измерением толщины происходит измерение текущего значения скорости звука и автоматическая коррекция показаний индикатора в соответствии с этим значением. [c.278]

При контроле прочности изделия используют связь скорости звука и механических характеристик материала. Так, прочность бетона коррелирует со скоростью звука. Характер этой связи зависит от упругих параметров цементно-песчаного раствора, заполнителя и его объемной концентрации и при изменении состава бетона может изменяться. Установлено, что с изменением водоцементного отношения, вида цемента и добавок типа песка, размера частиц заполнителя, а также срока службы бетона, связь скорость— прочность не нарушается. Количество и качество заполнителя не в равной степени изменяют скорость звука и прочность бетона, поэтому необходимо [c.309]

Лагранж в Аналитической механике рассматривает случай, когда глубина жидкости очень мала и постоянна. Он доказывает, что в этом случае распространение волн происходит согласно тем же законам, что и распространение звука, так что их скорость постоянна и не зависит от первоначального возбуждения далее, он находит, что она пропорциональна квадратному корню из глубины жидкости, когда она находится в канале, имеющем на всем своем протяжении одну и ту же ширину. Сверх того, он допускает, что движение, возбужденное на поверхности несжимаемой жидкости любой глубины, передается лишь на очень малые расстояния ниже этой поверхности, откуда он приходит к выводу, что его анализ дает также решение задачи, как бы ни была велика глубина рассматриваемой жидкости таким образом, если бы наблюдение дало возможность определить расстояние, на котором движение становится незаметным, то скорость распространения волн на поверхности была бы пропорциональна квадратному корню из. этого расстояния и обратно, если эта скорость непосредственно измерена, можно из нее получить ту небольшую глубину, на которую движение распространяется. Но мы позволим себе изложить здесь несколько простых замечаний, которые доказывают, что подобное распространительное толкование, [c.409]

Теплота взрыва — количество теплоты, выделяемой при взрыве одного килограмма вещества. Температура взрыва — максимальная температура нагрева газообразных продуктов за счет теплоты взрыва. Теплота и температура взрыва определяют мощность взрывчатого вещества. Скорость детонации — это скорость перемещения фронта химического превращения взрывчатых веществ Б газообразные продукты взрыва. Скорость детонации определяют силовые и скоростные характеристики процесса деформации металлов в момент взрыва. Скорость детонации зависит от размеров заряда, его плотности, величины частиц взрывчатого вещества. Установлено [206], что лучшие результаты по сварке металлов получаются в случае, когда скорость детонации равна или меньше скорости звука в соединяемом металле. [c.162]

Величину и А. А. Гухман [10] назвал характеристической скоростью, так как для данной физической среды она зависит только от характера изменения состояния среды в процессе перехода ее из невозмущенного состояния в возмущенное. Отсюда видно, что только при ds = 0 характеристическая скорость приобретает физический смысл скорости звука. [c.73]

В работе [2] показано, что изменение давления при разгерметизации емкости зависит от двух различных скоростей звука термодинамически равновесной, определяющей скорость распространения возмущений в сосуде, а также той, которая лимитирует расход через сечение разрыва. [c.117]

Выше было показано, что критическая скорость газа вследствие ее равенства местной скорости звука не зависит от величины местных сопротивлений и по-прен<нему определяется зависи- [c.205]

Таким образом, как отмечалось выше, качественная картина проявлений тепловых воздействий в потоке влажного пара не отличается от установленной по отношению к идеальным газам. Различие между паровым и газовым потоком здесь сказывается в том, что у влажного пара интенсивность изменения скорости движения, вызванного действием некоторого количества тепла dq, зависит не только от местных значений числа М и скорости звука, но и от других параметров состояния. [c.194]

Показатель изоэнтропы, необходимый для определения скорости звука в выходном сечении и критических параметров, однозначно зависит от объемного паросодержания )3, которое, в свою очередь, находится из общей формулы 3 = xv /v. И если записать объем смеси как v = = у + x(vто видно, что для нахождения как 0 (а затем /с), так и объема смеси в любом сечении по длине канала, в том числе и в критическом, необходимо знать значение массового паросодержания х в рассматриваемой точке. Иначе говоря, надо уметь решать задачу нахождения текущих параметров потока. [c.123]

Тепловые перепады углекислого газа больше зависят от давления рабочего тела перед турбиной и за турбиной, чем у азота. В первом приближении можно считать, что теплоперепады для углекислого газа и азота одного порядка. Скорость звука в углекислоте ниже, чем в азоте. Поэтому ограничиваюш,им фактором для углекислотных турбин будет число М. [c.55]

Теперь можно видеть, что диссипативная функция [последний член левой части уравнения (4-36)] зависит не только от скорости, но и от числа Прандтля. Для жидкостей с высокими числами Прандтля (например, масел) вязкая диссипация энергии весьма велика даже при умеренных скоростях и градиентах скорости. С другой стороны, для газов (числа Прандтля около единицы) скорость может приблизиться к скорости звука, прежде чем вязкая диссипация станет сколько-нибудь существен ной. [c.59]

Таким образом, установлен тот факт, что основные свойства распространения простой волны сохраняются, когда физические характеристики жидкости и поперечное сечение изменяются постепенно в масштабе длин импульса, а именно распространение происходит только в одном направлении в том смысле, что вдоль кривой С распространяется нулевой сигнал и локальные соотношения между различными переменными в простой волне остаются неизменными. Заметим, что к ним относится выражение для скорости сигнала и + с, т. е. значение dxIdt вдоль одной из таких кривых С+, которые переносят сам импульс. Например, для совершенного газа с постоянной удельной теплоемкостью, заключенного в твердую трубу, вдоль которой меняются поперечное сечение и, возможно, невозмущенная температура газа (так что невозмущенная скорость звука с (О, х) = Сд (х) зависит от расстояния), из (240) можно вывести [c.230]

Далее, существенно, что как скорость звука с, так и молярная скорость звука 5 зависят для данного радикала от числа и вида разветвлений в молекуле. Скорость звука можно вычислить, производя расчет по формулам (213) и (214) для каждого радикала и затем складывая результаты. Тогда, зная отношение Сэксп./Свыч., можно найти формфактор /, который примерно равен 1 для неразветвленных молекул, как иапример найлон и полиоксиэтилен для поли- [c.269]

В термометрии по абсолютным изотермам или в методе ГТПО, которые основаны на законе Бойля, необходимо знать в первом случае количество молей газа в газовой колбе, а во втором — значения второго, а возможно, и третьего вириаль-ного коэффициента. Выше отмечалось, что развитие газовой термометрии на основе зависимости температуры от какого-либо интенсивного свойства газа позволяет получить существенные преимущества. Такими свойствами газа могут быть скорость звука, коэффициент преломления и диэлектрическая проницаемость. Метод будет первичным (см. гл. 1), если для измеряемой величины и термодинамической температуры можно написать зависимость, в которую входят только То, R, к п другие постоянные. Эти постоянные не должны зависеть от термодинамической температуры. Из трех методов, которые основаны на измерении перечисленных интенсивных свойств, наиболее развита акустическая термометрия, поэтому рассмотрим ее прежде всего. [c.98]

На процесс энергоразделения в вихревых трубах влияют теплофизические свойства индивидуальных веществ и их смесей, используемых в качестве рабочего тела. Пожалуй, одним из основных свойств газов является отношение теплоемкостей к = Ср/С,, учитывающее индивидуальность газа и число атомов в его молекуле. При прочих равных условиях он определяет среднюю скорость теплового движения молекул в различных газах, а также скорость звука, которые зависят от молярной массы газа. Очевидно, что при анализе неббходимо проводить одновременный учет совокупного влияния кн Яна термодинамическую эффективность вихревых труб. [c.58]

Для воздуха, например, при 0° Ро Ро = S-I см 1сек , у = 1,4 и скорость импульса сжатия Со = 334 м/сек. Так как отношение Ро/ро меняется с температурой (йовышается с увеличением температуры), то скорость импульса сжатия в газе растет с повышением температуры. При неизменной температуре отношение ро/Ро Для данного газа не зависит от плотности и, следовательно, скорость распространения слабого импульса не зависит от средней плотности газа. Найденная скорость распространения слабого импульса сжатия 334 м/сек совпадает со скоростью звука в воздухе при тех же условиях. Это совпадение вполне понятно, поскольку скорость распространения с должна быть одинакова для всех слабых импульсов сжатия независимо от их формы и степени сжатия (пока оно мало). Звуковые волны можно рассматривать как ряд таких импульсов сжатия, следующих вплотную друг за другом и распространяющихся с одинаковой скоростью. Пока сжатия в звуковой волне невелики, она должна распространяться с той же скоростью, что и отдельные слабые импульсы сжатия. [c.580]

Конвективные возмущения в дисперсной смеси несжимаемых фаз. Изучение устойчивости конвективных возмущений в общем случае, т. е. в случае ие только очень коротких к и длинных к ->-0) волн, представляется затруднительным. Учитывая, что в рассмотренных предельных случаях значения скоростей распространения конвективных воли и соответствующих коэффициентов затухания не зависят от скорости звука, исследуем влияние относительного движения фаз в исходном стационарном состоянии и влияние межфазной силы из-за присоединенных масс иа устойчивость конвективных возмущений и связанную с пей иегиперболичность системы (4.1.1) на примере более простой модели дисперсной среды с несжимаемыми фазами. [c.309]

Таким образом, волна уплотне шя движется относительно не-возмущенной среды перед волной о скоростью большей, чем равновесная скорость звука С<., котор ш равна фазовой скорости распространения слабых гармоническ IX возмущений С(со), имеющих частоту (ОО (см. (6.2.12)). Полученное выражение для С в жидкости с пузырьками совпадает с формулой (4.2.20) для газа с каплями, если учесть, что эффективный показатель адиабаты смеси жидкости с пузырьками " 1. Это совпадение связано с тем, что равновесные параметры за стационарной волной не зависят от структуры смеси. [c.69]

Исследуемые здесь стационарные решения со скачком или без скачка есть предельные решения, к которым стремятся нестационарные возмущения со скачком при сохранении стационарных условий перед (о) и за ( г) волной. Например, при движении поршня с постоянной KOf остью Vo в покоящуюся среду в начальный момент около поршн возникает скачок, причем его начальная амплитуда и начальная скорость распространения практически не зависят от присутствия пузырьков и определяются только свойствами жидкости. В частности, скорость распространения скачка будет практич( Ски равна скорости звука i в чистой жидкости. Далее начнут сказываться дифракция переднего скачка па пузырьках п его разгрузка пз-за сжимаемости пузырьков. Интенсивность скачка, вляющегося передним фронтом возмущения, будет уменьшаться. При этом основное возмущение должно отставать от скачка. При сохранении скорости поршня Fo асимптотически при t оо установится стационарная волновая конфигурация. Если Уо = 1 Uo — иИ > то передний скачок имеет предельную ненулевув) амплитуду, что соответствует стационарному режиму Da> j] если Fo = y — uj < то интенсивность скачка затухает д> нуля, что соответствует стационарному режиму Се< Dq< f. Аналогичные режимы будут иметь место при мгновенном повышении давления с ро до р, и сохранении его постоянным в каюм-либо месте. И если р < р , то предельная волна будет иметь непрерывную структуру. [c.71]

Строго говоря, скорость звука есть функция состояния тела, и она не зависит от вида термодинамического процесса. Введение под радикалом показателя адиабаты свидетельствует лишь о том, что температура среды при истечении изменяется по закону, близкому к адиабатическому. Одновременно, запись скорости звука в форме (1.144а) позволяет сделать вывод, что для несжимаемых жидкостей [c.81]

В твердых ВВ самоподдерживающаяся детонация не распространяется, если диаметр заряда меньше некоторого критического значения кр- Это значение зависит от физико-химических свойств ВВ, внешних условий (давления, температуры). Существование критического размера заряда нельзя объяснить в рамках классической теории детонации, так как в ней не учитывается конечное время химической реакции но фронте детонационной волны. Впервые связь между временем химических реакций и критическим диаметром теоретически рассмотрел Ю. Б. Харитон [38, 39]. Условие возможности распространения детонации имеет вид йз10тр, где ёз — диаметр заряда, с — скорость звука, Тр — характерное время реакции. Из неравенства следует, что время химической реакции ударносжатого вещества должно быть меньше времени разлета реагирующей среды. Для оценки критического диаметра предложена формула [c.99]

Формула (215) показывает, что скорость звука в газе, т. е. скорость распространения упругих деформаций, зависит от при-)оды и состояния газа и является прямой функцией температуры. 1роцессы, связанные с большей скоростью движения газов (паров) по каналам, в которых происходит превращение потенциальной энергии сжатых газов в кинетическую энергию, широко применяются в современной технике в газовых и паровых турбинах, соплах реактивных и ракетных двигателей и др. Большими считаются скорости, близкие, равные или превышающие скорости звука в газе. Например, скорость звука в воздухе при 15° С составляет около 340 м/с. При движении с такими скоростями в потоке газа происходят большие изменения давления, температуры и плотности. [c.67]

Прежде всего непосредственно ясно, что мера г этого сопротивления должна зависеть, помимо размеров а, Ъ прямоугольной пластины и ее наклона в к направлению движения, еще от ее скорости г, а также от давления р и плотности р среды. Кроме того, опыты, систематически проводившиеся в последние годы для нужд воздухоплавания, обнаружили, что г существенно зависит также от вяжоети жидкости более того, основательные исследования Рейнольдса (Reynolds) показали, что в пределах обыкновенных скоростей (т. е. не достигающих скоростей снарядов или вообще скоростей, сравнимы - со скоростью звука) именно это сопротивление вязкости имеет преобладающее значение. [c.373]

Под влиянием независимых тепловых и геометрических воздействий состояние протекаюш,его пара, очевидно, может изменяться по любому произвольно заданному закону. Естественно, что знак изменения местной скорости звука (по направлению движения) зависит от характера процесса. При течении идеального газа направление вариации акустической скорости, как известно, совпадает с иаправ- [c.196]

При течении газа или жидкости с трением и теплообменом условие изоэнтропийности процесса колебаний нарушается. Однако при сравнительно высоких частотах вблизи поверхности канала образуется колеблющийся пограничный слой если толщина колеблющегося пограничного слоя 6 много меньше, чем экви валентный радиус канала (6, < г ), то в основном ядре потока колебания практическия вляются изоэнтропическими. В этом случае можно предположить, что условие (108) выполняется для каждого сечения канала, однако скорость звука в условиях теплообмена является величиной переменной по длине канала и зависит от характера изменения средней температуры или плотности. Таким образом, при наличии теплообмена в канале модель изоэнтропических колебаний может быть использована для расчета колебаний потока жидкости или газа при сравнительно высоких частотах влияние теплообмена в этом случае определяется характером изменения скорости звука по длине канала. При такой постановке задачи достаточно рассмотреть уравнение движения и непрерывности (107) и уравнение процесса малых колебаний (108). [c.42]

Как видно из анализа уравнения (3.17), объемное газосодержание является функцией показателя изознтропы двухфазной смеси к и показателя изоэнтропы сжимаемого компонента kj, (критическое отношение давлений е является однозначной функцией к). Для конкретного реального газа объемное газосодержание идеального газа в реальном будет зависеть только от показателя изоэнтропы последнего. Используя значения к для водяного пара в закритической области состояния [42] с помощью зависимости (3.17), рассчитали значения /3 для водяного пара. При этом удалось убедиться, что всем минимальным значениям скорости звука отвечает значение /3 = 0,5 (рис. 3.7). При 0 = 0,5 зависимость (3.17) дает значение к = 2,0 (для трехатомного идеального газа f p = 9/7), т.е. при всех значениях put, при которых а = /( )р имеет минимум, показатель адиабаты реального трехатомного газа должен быть равен 2, что находится в полном соответствии с данными рабо- [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...