Образование звуковых волн в воздухе

Если источник звука, например электрический звонок, поместить под колокол воздушного насоса, то по мере откачивания воздуха звук постепенно ослабевает II наконец совсем прекращается. Воздух под колоколом при разрежении уже нельзя считать сплошной упругой средой. Его молекулы в этом случае находятся на расстояниях, сопоставимых с длиной воли, и он не оказывает упругого сопротивления деформациям. Именно упругость воздуха и инертность, присущая его частицам, приводят к образованию звуковых волн в воздухе. [c.223]

Образование звуковых волн в воздухе [c.51]

ОБРАЗОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН В ВОЗДУХЕ [c.53]

ГЛАВА ВТОРАЯ ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ в ВОЗДУХЕ 1. Образование звуковых волн в воздухе [c.52]

I 1] ОБРАЗОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН В ВОЗДУХЕ 53 [c.53]

Образование звуковых волн. Звук — это упругие волны, чаще всего мы имеем дело с распространением звуковых волн в воздухе. Постараемся разобраться в причинах их возникновения. [c.51]

Вследствие отражения звука от поверхности воды в трубке возникают стоячие волны механизм их образования подобен механизму образования стоячих волн при подбрасывании веревки, закрепленной на одном конце. Легко найти в результате нашего опыта, что резонанс будет наступать в том случае, когда длина воздушного столба Ь примерно равна нечетному целому числу, кратному /4, где X — длина звуковой волны в воздухе [c.106]

Выразить длину образования разрыва плоской монохроматической волны в воздухе (у = 1,4) через уровень звукового давления N и частоту /. Определить число Маха и длину образования разрыва для N = 140 дБ (двигатель тяжелого реактивного самолета) и [ = 3300 Гц. [c.140]

Большой вклад в исследование образования и вертикального распространения звуковых волн в атмосфере при землетрясениях был сделан в работах Романовой 97] и Петухова и Романовой [7] (1971). Они успешно исследовали также связанный с этими волнами нагрев воздуха на различных уровнях в атмосфере. Первая из указанных выше работ посвящена в основном развитию теории, а вторая — ее приложениям. В этом разделе мы сделаем краткий обзор второй работы. [c.361]

И гидростатич. давления. Она обуславливает образование подводного звук, канала, зон тени, фокусировку звука и ряд др. особенностей распространения звука (см. Гидроакустика), ф Красильников В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1960, гл. 6, 3, гл. 7. [c.648]

Переходя к выяснению причин образования щума (гудения) в горелке, преподаватель рассказывает, что шум получается главным образом при сжигании газовоздушной смеси в инжекционных горелках высокого и среднего давления и при подаче первичного воздуха в горелки с частичным смешением более установленного предела. Следовательно, шум, в горелках образуется при поступлении в топку взрывной концентрации газовоздушной смеси, в которой газа содержится в количестве от нижнего до верхнего предела взрываемости. Попадая в таком количестве в топку, газовоздушная смесь сгорает небольшими чередующимися взрывами, при этом частицы, нагреваясь и расширяясь при сгорании газов, ударяются о частицы окружающего воздуха и образуют ряд звуковых волн, которые, соединяясь, в свою очередь, образуют шум. Следовательно, горелки гудят в результате взрывного характера горения газовоздушных смесей. Это подтверждается наблюдением за гудением, создающимся в горелках при увеличении нагрузки в них увеличивается завихрение потока смеси, повышается скорость горения и. перемещение фронта пламени, что повышает силу взрывов. [c.127]

Крайние значения отрицательного давления и степени перегрева, которые выдерживает вода, не образуя пузырей, противопоставляются легкости образования пузырей при вибрациях или турбулентном течении жидкости. Кратко рассматривается проблема зарождения пузыря показывается, что зародыши обычно активируются благодаря наличию сорбированного или захваченного воздуха, при удалении которого зародышеобразование исчезает. Излагаются методика, позволяющая устранять посторонние зародыши, и данные ряда опытов, связанных с образованием пузырей в условиях механического воздействия. Отмечается, что свободные вихри в жидкостях создают значительные напряжения, разрывающие жидкость. Высказываются предположения о том, что механические возмущения производят пузыри только на таких вихрях, а не из-за понижения общего давления звуковых волн. [c.13]

На основании всех экспериментальных работ качественно картину образования вихревых потоков вблизи препятствий можно представить следующим образом. Когда амплитуда звука мала, четко выражены вихри только в акустическом пограничном слое. На рис. 13 видны эти вихри, возникающие вблизи цилиндра радиуса 0,11 см при частоте стоячей звуковой волны 200 гц [27]. При этом происходит подтекание воздуха к цилиндру в направлении звуковых колебаний и отток его от цилиндра в перпендикулярном направлении (внутренняя система вихрей, показанная на рис. 8). Поскольку линейные размеры этих вихрей по нормали к поверхности препятствия, как правило, не превышают нескольких толщин акустического пограничного слоя, в работах [22, 38, 39], где течения наблюдались визуально, возникновение этого рода вихрей не могло быть отмечено. Что касается системы вихрей вне пограничного слоя (наружная система вихрей, показанная на рис. 8), то при относительно малых звуковых амплитудах она выражена очень нечетко и зачастую смазывается конвективными потоками. По мере роста амплитуды скорость вихрей пограничного слоя увеличивается и начинает все более и более четко формироваться система вихрей вне пограничного слоя. Образование этой системы вихрей, по-видимому, происходит тогда, когда амплитуда смещений в звуковой волне имеет порядок толщины акустического пограничного [c.114]

Мы рассмотрели случай образования граничных волн слабых возмущений при обтекании сверхзвуковым потоком поверхности тела с тупым углом. При переходе грани тела потоком возникают малые возмущения (звуковые волны), которые распространяются со скоростью звука. Ранее было указано, что волны малых возмущений есть не что иное, как небольшие изменения плотности и давления, которые происходят в течение долей секунды. Поэтому при возникновении волн слабых возмущений говорят, что в воздухе (газе) имеют место слабые разрывы непрерывности. [c.80]

Проведенные опыты с воздействием звука высокой интенсивности на струи гелия и воздуха позволяют выдвинуть предположение, что величиной, характеризующей степень воздействия звука на струю, может служить величина а = (1/Ке) р 1р )) (р - звуковое давление на кромке сопла). Относительно введения числа Рейнольдса в величину, характеризующую степень воздействия звука высокой интенсивности на турбулентные струи, следует отметить следующее факт образования вихрей при прохождении фазы максимального сжатия в пилообразных звуковых волнах конечной амплитуды через выходное сечение сопла можно считать достаточно хорошо установленным. Это означает, в частности, что момент образования вихря связан с прохождением фронта пилообразной звуковой волны через пограничный слой. [c.44]

При образовании стоячих волн следует различать условия отражения от жесткой и податливой поверхностей. В случае абсолютно жесткой поверхности фазы смещения и скорости меняются скачком на 18 0°, так как амплитуда А и скорость и у поверхности равны нулю, тогда как в случае абсолютно податливой поверхности (в воде на границе вода—воздух) на 180° меняется фаза звукового давления. Таким образом, если у жесткой стенки всегда имеются узел смещения и пучность давления, то у податливой стенки образуются пучность смещения и узел давления. В общем случае, при отражении от поверхности, которую нельзя отнести ни к абсолютно жесткой, ни к абсолютно податливой, часть звуковой энергии переходит во вторую среду поэтому в исходной среде имеет место сочетание стоячей и бегущей волн. [c.11]

Условия (62.3) для образования стоячих звуковых волн в трубах являются приближенными, так как они не учитывают излучения звука из отверстий трубы. Допустим, что в действительности у открытого конца трубы находится пучность смещения частиц воздуха. Тогда (см. 58) с ней должен совпадать узел волны давления. А это значит, что между колеблющимся столбом воздуха в трубе и окружающим воздухом не должно быть обмена энергии. Если учитывать излучение звука из отверстия трубы, то, как показывают расчеты, между отверстием и ближайщим узлом смещения должен укладываться отрезок, приблизительно равный Х/4 — 0,63г, где г — радиус трубы. Иначе говоря, при использовании ириведенных выше формул нужно, учитывая излучение звука, увеличивать длину трубы на 0,63 г. [c.236]

В работе [L.72] путем направления потока воздуха на диск винта, работающего на режиме висения, имитировалось поле скоростей вихря, взаимодействующего с лопастью. При этом исследовались случаи вихря, параллельного лопасти (что соответствует вертолету продольной схемы), и вихря, перпендикулярного лопасти (случай вертолета одновинтовой схемы). Установлено, что как по спектрам шума, так и по зависимостям от времени такое моделирование хорошо отражает основные черты возникающих в полетах хлопков лопастей. Сделан вывод, что причиной хлопков лопастей является взаимодействие лопастей с концевыми вихрями движущихся перед ними лопастей или винтов. Эксперименты по моделированию хлопков и теория, развитая для оценки шума от них, показали, что уровень звукового давления пропорционален четвертой степени концевой скорости и квадрату интенсивности вихря, т. е. (Q7 )Продолжение исследований [L.58] предполагаемых механизмов возникновения хлопков (нестационарные нагрузки, обусловленные срывом или взаимодействием лопасти с вихрем, а также образование ударных волн в местных сверхзвуковых зонах при больших концевых скоростях или в вихревых зонах) показало, что наиболее вероятным является взаимодействие вихря с лопастью. Поскольку интенсивность Г концевого вихря пропорциональна T/pNQR , энергия шума, вызванного взаимодействием лопасти с вихрем, определялась соотношениями Wв [ QRYT ]/N A. Найдено, что величина Wb хорошо отражает субъективную оценку силы хлопка. Автор продолжил эти исследования [L.61], [c.866]

Мы хотим, чтобы бегущие волны переходили из одной среды в другую без отражения на границе. Речь идет, например, о передаче звуковой энергии из воздуха в громкоговорителе в воздух комнаты без образования отраженных волн. (В этом случае отражения нежелательны, потому что эффективный нагрузочный импеданс, на который работает возбуждающий механизм, может быть частично реактивным и соответственно зависящим от частоты. Зависимость импеданса от частоты может привести к появлению паразитных резонансов.) Другим примером может быть переход бегущих волн видимого света из воздуха в стеклянную линзу или пластину. Желательно, чтобы при переходе свет не отражался. (Отражение вызывает, во-первых, потерю интенсивности и, во-вторых, попада- [c.228]

Как показывают эксперименты, акустическое поле в левитаторе — это всегда комбинация ближнего поля излучателя и поля стоячих волн, что ведет к образованию в объеме камеры строго ограниченных областей, так называемых энергетических ям , в которых происходит устойчивая фиксация образцов с размерами, меньшими Х/2. На рис. 5.1 схематически показано распределение звукового давления и положение взвешенных частиц в так называемом одноосевом левитаторе [13], состоящем из поршневого излучателя радиусом р в две длины волны в воздухе и с плоским рефлектором, помещенным на расстоянии пк 2. Плоскости минимальной потенциальной энергии, в которых фиксируются образцы, почти совпадают с плоскостями минимального звукового давления, нормальными к оси излучателя. В горизонтальной плоскости зоны устойчивой левитации также совпадают с областями мцнимального давления, [c.131]

В третьей области вертикальное смещение поверхности грунта вдали от эпицентра может привести к образованию звуковых волн, фиксируемых на расстоянии нескольких сотен километров при выполнении определенных условий взаимодействия поверхности грунта и нижних слоев воздуха. Считается, что именно этот механизм образовал волны в атмосфере во время землетрясения в Империал-Вэлли 24/1 1951 г. [71]. [c.360]

Физическая природа акустических нагрузок. Физическая природа образования акустических нагрузок на самолете связана с турбулентностью в потоке. Турбулентное смешение завихренных частиц газа (воздуха) с окружающей средой создает сложную систему трехметровых звуковых волн расширения и сжатия, распространяющихся в воздухе со скоростью звука. [c.91]

Звуковые волны, распространяющиеся в воздухе или другой упругой среде, характеризуются скоростью распространения, интенсивностью, частотой и рядом других физических величин. Для образования единвд акустики, как и механики, достаточно трех основных единиц — длины, массы и времени. Производные единицы акустики приведены в табл. П5, а логарифмические единицы, необходимые для характеристики громкости и высоты звука,— в табл. П9, П10. [c.47]

Рис. 25. Отношение звукового давления второй гармоники к давлению первой гармоники в воздухе для плоской волны в зависимости от безразмерного расстояния (в долях рассгоячия образования разрыва). Пунктирная линия — теоретическая по Бесселю — Фубини. О — по работе [7], частота 1000 щ X — по работе [25], частота 600 гц ф — по работе [26], частота 500

Формула (13) показьшает нам, что момент сил, вращающих пластинку в стоячей звуковой волне, пропорционален квадрату наибольшей скорости колеблющегося воздуха, синусу двойного угла, образованного направлением колебания с малой осью эллиптического сечения пластинки, и квадрату фокусного расстояния этого сечения. Последнее обстоятельство приводит нас к любопытному заключению, что звуковая волна действует на все софокусные эллиптические пластинки одинаково. [c.711]

Разбирая вопрос об особенностях распространения звука в свободной атмосфере, мы познакомились с рядом явлений, вызываемых неоднородным строением и турбулентностью атмосферы. Подобно воздушной оболочке, жидкая оболочка земли — море — также не представляет собой однородной и застывшей среды. С глубиной меняется температура воды и гидростатическое давление. В первой сотне метров под водой распределение температуры сильно зависит от метеорологических условий — времени года, времени, суток, скорости ветра, облачности. Морские течения и конвекция приводят к появлению турбулентности ). Благодаря волнам на поверхности моря, физико-химическим процессам в море, а также живым организмам происходит образование пузырьков воздуха в воде, играющих, как мы увидим дальше, существенную роль при распространении ультразвука в море. Кроме того, при распространении звука в воде, как мы уже говорили, поглощение его не так велико, как в воздухе, поэтому большую роль играет на1ичие границ, отражающих звуковые волны,— поверхности моря и дна,— особенно в мелких морях. [c.313]

Рис. 6. Для получения голограмм, воспроизведенных на рис. 5, были сканированы в воздухе голографические рисунки. Буквы ЛЯХ,, образованные из камешков, освещались тремя пищалками (высокочастотными динамиками), работающими в фазе с одинаковой частотой. Картина отраженных звуковых волн скалировалась микрофоиом и передавалась в цепь, вырабатывающую электронный эквивалент опорного луча. Цос.1е этого суммарная выходная волна подавалась на катод электронно-лучевой трубки и фотографировалась. Голограммы записывались на частотах 15, 18, и 21 килогерц. Метод восстановления голограмм

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...