Рассеяние звука в турбулентном потоке

А. М. О б у X о в, О рассеянии звука в турбулентном потоке, ДАН СССР 30, Лг 7, 611 (1941). [c.543]

РАССЕЯНИЕ ЗВУКА В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ 71 [c.71]

ДЛЯ всех практически важных / ). В силу этого при распространении звука через турбулентный поток имеет значение лишь мгновенный снимок с турбулентности, а не ее течение во времени. По этой же причине нельзя думать, что затухание звука в турбулентном потоке обусловлено сущ ествованием турбулентной вязкости. Тензор турбулентных напряжений, с которым связано понятие турбулентной вязкости, получается как результат усреднения турбулентных пульсаций при заданном среднем потоке. Это усреднение предполагает, что все изменения в среднем потоке происходят медленнее случайных пульсаций скорости, вызванных турбулентностью. Для звуковой волны положение дел, как мы видим, как раз обратное (v< /). Воздействие турбулентного потока на звуковую волну должно сводиться к рассеянию звука, подобному рассеянию света, проходящего через мутную среду в обоих случаях имеют место случайные изменения скорости распространения волн. [c.72]

В гл. 10 и И мы подробно остановимся на этом виде взаимодействия, которое, например, является ответственным за порождение шума (звука) турбулентным потоком.. Взаимодействие завихренность — звук (QP). С акустической точки зрения это взаимодействие интересно в том отношении, что есть рассеяние звука на неоднородностях в завихренности (турбулентность). В правой части волнового уравнения за счет этого взаимодействия появляется член ( источник ) [c.46]

Рассеяние звука турбулентным потоком в настоящее время можно считать теоретически довольно разработанной областью. Имеются и интересные эксперименты. [c.46]

Рассеяние звука мы не видим, а услышать рассеянный звук такой мутной средой, как турбулентный поток, невозможно. Принять рассеянный звук можно только при помощи весьма остроумных и тонких экспериментов. Дело в том, что неоднородности коэффициента преломления в атмосфере очень малы относительное изменение скорости [c.238]

I при выполнении условия Брэгга. Изучение рассеяния под разными углами и на различных частотах, имея в виду это обстоятельство, представляет собой акустический метод спектрального анализа микроструктуры турбулентного потока. Подобно тому как фильтр с переменной острой настройкой является спектральным аппаратом, выделяющим из сложного спектра напряжения спектральные частоты, так при помощи изучения рассеяния звука, благодаря брэгговскому условию, происходит выделение соответствующих неоднородностей. В частности, выбирая высокие звуковые частоты, порядка 20—30 кгц, и соответствующие [c.243]

Отметим, что подобное явление в конце 40-х годов было открыто при распространении радиоволн. Было обнаружено, что на ультракоротких волнах (метровый и сантиметровый диапазон волн), распространяющихся только в пределах прямой видимости, возможен прием сигналов далеко за пределами прямой видимости. При этом такой прием не связан с образованиями слоев коэффициента преломления для радиоволн, которые могли бы служить своеобразными каналами или волноводами и приводить к сверхдальнему распространению радиоволн. В дальнейшем было предположено и в значительной степени это предположение было обосновано как теоретически, так и экспериментально, что такой прием сигналов за радиогоризонтом оказывается возможным благодаря рассеянию радиоволн в объеме пересечения характеристик направленности передатчика и приемника. Это рассеяние, так же как и рассеяние звука, вызывается неоднородностями коэффициента преломления для радиоволн. Только в отличие от звука (когда флюктуации коэффициента преломления вызваны пульсациями скорости и температуры) эти неоднородности, также вызываемые турбулентностью атмосферы, состоят в флюктуациях температуры и влажности. Температуру и влажность можно рассматривать как некоторые пассивные примеси, которые перемешиваются полем пульсаций скоростей турбулентного потока. Сами по себе относительные отклонения коэффициента преломления от среднего значения чрезвычайно малы и составляют для обычных условий состояния атмосферы всего каких-нибудь несколько единиц на 10" , тем не менее они оказываются достаточными для того, чтобы принимать рассеянный сигнал далеко за горизонтом, при достаточной мощности радиопередатчика и достаточной чувствительности приемника. Такое рассеяние радиоволн (его называют тропосферным рассеянием) дает возможность осуществлять радиосвязь (правда, не всегда устойчивую) на расстоянии порядка нескольких сот километров. Рассеяние радиоволн подобного же типа на неоднородностях коэффициента преломления в ионосфере (такое рассеяние называют ионосферным рассеянием), благодаря расположению объема V на большей высоте над земной поверхностью, дает возможность осуществления радиосвязи на расстояния свыше 1000 км. Ясно, насколько важны эти явления рассеяния они могут дать возможность осуществления телевизионных передач и радиосвязи на ультракоротких волнах далеко за пределы прямой видимости. [c.244]

Заметим, что спонтанное рассеяние звука происходит иа заранее созданных в среде турбулентных потоках и, следовательно, может быть учтено в линейном приближении. Принципиально рассеяние на вихревых волнах возможно и в покоящихся газах и жидкостях. Если в качестве возбуждающего звука взять очень мощную волну, то при рассеянии иа флуктуационных вихрях покоящейся среды рассеянная волна может достичь заметной величины. Если при этом ее интенсивность окажется достаточной для того, чтобы совместно с падающей волной оказать заметное обратное воздействие на ту вихревую волну, на которой она рассеялась, то это приведет к усилению данной вихревой волны, что в свою очередь повлечет за собой дальнейшее усиление рассеяния и т. д. Мы приходим, таким образом, к вынужденному рассеянию звука на вихревых волнах [85]. [c.139]

Однако для определения спектра скорости по частотам мы можем воспользоваться соображениями, которые были излон ены применительно к рассеянию звука в турбулентном потоке ( 12). Дело в том, что, как было там пояснено, частота турбулентных пульсаций самих по себе весьма мала. Высокие, имеющие значение в акустике частоты получаются благодаря тому, что крупномасштабные пуль- [c.174]

Общая теория аэрогидродинамической теории звука нашла свое применение в разработке теории вихревого звука, краевого тона, шума пограничного турбуленигого слоя, генерации шума турбулентными струями, рассеяния ввука в турбулентном потоке и т. д. Следует отметить, что многочисленные экспериментальные результаты в основных чертах находятся в хорошем согласии с теорией. [c.378]

Рассеяние звуковых волн в турбулентном потоке во многом аналогично рассеянию электромагнитных волн. Скорость распространения звука зависит от температуры и от скорости ветра. Обе эти величины испытывают флуктуации, обусловленные турбулентностью, что и приводит к рассеянию. Рассеяние звука в турбулентной атмосфере ссматривалось А. М. Обуховым [791 в 1941 г. В дальнейшем появилось большое количество работ по этому вопросу [80—86], в которых проводилось уточнение постановки задачи ). Наконец, в работах [87, это явление было детально изучено. экспериментально. [c.198]

Комбинационные частоты могут быть получены, наконец, если две волны попадают на приемник. Здесь имеется аналогия с псевдозвуком, возникающим в турбулентном потоке. Радиационное давление в этом случае имеет составляющую, меняющуюся во времени с комбинационными частотами, которые также могут быть ошибочно приняты за рассеянный звук. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...