Волновые уравнения акустики жидкостей и газов

При выводе волнового уравнения акустики делаются многочисленные допущения, ограничивающие пределы его применения. При более точном подходе к решению задачи следует иметь в виду, что акустические процессы происходят в вязких средах, а амплитуды волн далеко не всегда могут считаться малыми. Однако опыт показывает, что волновое уравнение достаточно точно описывает обширную область звуковых явлений в газах и жидкостях, причем отклонения от законов распространения волн, вытекающих из волнового уравнения, в громадном большинстве случаев являются лишь малыми поправками. Волновое уравнение является одним из основных уравнений классической физики. В той же самой форме, что и в акустике, оно используется также в оптике и в электродинамике. [c.5]

Несмотря на большое развитие акустики, ею задачи разрешаются в предположении малых амплитуд колебаний, но с учетом сжимаемости среды. В этом смысле акустику называют газодинамикой малых амплитуд, которая в большей степени развита применительно к газам и в меньшей степени к жидким телам, особенно находящимся под. воздействием высоких давлений. Вот почему следует проявлять осторожность при переносе выводов, полученных в акустике на основе решения волнового уравнения, к явлениям, в которых используются жидкости, особенно столь сложные, как рабочие жидкости гидропередач, а также в тех случаях, когда амплитуды колебаний не могут считаться малыми. [c.320]

Предварительные замечания. Линейное волновое уравнение всегда является в теории упругих волн приближенным уравнением закон Гука ( 1)—приближенный закон при выводе волнового уравнения для газов и жидкостей ( 4) мы заменяли истинное нелинейное соотношение между давлением и деформацией линейным при выводе волнового уравнения струн мы заменяли истинное нелинейное соотношение между силой и смещением линейным соотношением. Но в действительности в акустике наблюдаются при не очень малых деформациях нелинейные явления. Особенно большое не только теоретическое, но и практическое значение имеют нелинейные явления в газах. Их рассмотрением мы здесь ограничимся, [c.230]

Указанные соображения и определили структуру книги. В ней обсуждаются акустические модели различных сред (жидкостей, газов, газожидкостных смесей, однородных и структурно-неоднородных твердых сред) и уравнения волн конечной амплитуды в таких средах. Качественный характер волнового процесса определяется сочетанием и конкуренцией нескольких факторов, таких, как нелинейность, диссипация, дисперсия, а в неодномерных случаях — также рефракция и дифракция, и в книге последовательно рассматривается влияние зтих факторов на эволюцию и взаимодействие акустических волн. В сущности, зто - книга о поведении слабонелинейных волн в сплошных средах. Исходя из такой общеволновой трактовки мы и выбирали материал книги, который все же не исчерпывает всего содержания нелинейной акустики. В частности, мы почти везде ограничиваемся рассмотрением продольных упругих волн (т.е. собственно акустикой) и не рассматриваем злектро- и магнитоакустических процессов. При зтом мы стараемся избегать сложных математических схем, используя по возможности упрощенные модели и феноменологические подходы. Заметим, что, хотя основу книги составляют вопросы теории, мы везде, где зто возможно, приводим количественные оценки и данные зкспериментов, пытаясь дать читателю представление о параметрах и возможностях реализации рассматриваемых процессов. [c.4]

В этих уравнениях продольная компонента второго приближения, для которой -и" 0, отделена от поперечной компоненты, для которой V хи" =7 0. Таким образом, мы приходим к двум нелинейным волновым уравнениям, описывающим во втором приближении распространение ультразвуковых волн копечтюй амплитуды в изотропном твердом теле и относящимся соответственно к продольной и поперечной компонентам смещения второго приближения. В этом, собственно, состоит основное отличие нелинейной акустики твердого тела от подробно рассмотренной нами в гл. IV картины распространения волн конечной амплитуды в жидкостях и газах, где возможны лишь продольные волны. [c.239]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...