Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Общие вопросы >> Справочники >> Физическая энциклопедия | Словарные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Словарные статьиАкустический ветер

Словарные статьиАкустоэлектрический эффект

Популярные статьиЭкспериментальное изучение сейсмического режима: Канун разрушения (эксперимент)

Популярные заметкиОсновные научные достижения Российской Академии наук в 1999 году в области физики

НовостиПо течению Эридана

Научные статьиДисфункция слуховой трубы. Новые аспекты диагностики и лечения: Литература:

КнигиМеханика сплошных сред: Уравнения Эйлера для идеальной жидкости.

СообщениеФлуктуации реликтового излучения

НовостиИо, сильный и шумный

Научные статьиОтоакустическая эмиссия: исследование нормы: (1)

Научные статьиСостояние фетоплацентарной системы при высоком риске внутриутробного инфицирования плода: плод, внутриутробное инфицирование, ультразвуковое исследование плода, фетоплацентарная недостаточность, задержка внутриутробного развития плода.

Научные статьиСостояние слуха у детей с нейропсихологическими особенностями: (1)

Научные статьиОсобенности микрофлоры носоглотки и функциональное состояние среднего уха у детей: экссудативного среднего отита

Научные статьиВыявление патологии органа слуха в системе медицинского обеспечения детей раннего возраста: новорожденные, слух, тугоухость, глухота, факторы риска, аудиологический скрининг, отоакустическая эмиссия.

Словарные статьиЧисло Маха

Популярные статьиЗагадки простой воды

Научные статьиБлижнее акустическое поле импульсной струи: (1)

КнигиМеханика сплошных сред: О турбулентности атмосферы.

Научные статьиДиагностика холелитиаза у детей: picsecond

Научные статьиОсновные особенности течения и лечения инфекционного эндокардита (анализ 135 случаев заболевания в 1990-99 гг.)

Акустические течения Акустические течения
9.08.2001 17:26 | Phys.Web.Ru
    

Акустические течения (акустический, или звуковой, ветер) - регулярные течения среды, возникающие в звуковом поле большой интенсивности. Акустические течения могут быть как в свободном неоднородном звуковом поле, так и вблизи различного рода препятствий. Возникновение акустических течений обусловлено законом сохранения колическтва движения: переносимое звуковой волной количество движения, связанное с колебаниями частиц среды, при поглощении волны передается среде в другой форме, вызывая ее регулярное движение. Поэтому скорость акустических течений пропорциональна коэффициенту поглощения звука и его интенсивности, но обычно не превосходит величины колебательной скорости частиц в звуковой волне. Акустические течения всегда имеют вихревой характер.

В зависимости от соотношения характерного масштаба течения l и длины звуковой волны $\lambda=2\pi/k$, где k - волновое число, различают 3 типа акустических течений: 1) течения в свободном неоднородном поле, где l определяется размером неоднородности, например, радиусом звукового пучка r (рис.), при этом $kl\gg 1$; 2) течения в стоячих волнах, масштаб которых определяется длиной волны, a $kl\sim 1$; 3) течения в пограничном слое вблизи препятствий, помещенных в акустическое поле; в этом случае l определяется толщиной акустического пограничного слоя $\delta=\sqrt{\eta/ \omega}$ ($\eta$ - кинематическая вязкость среды, $\omega$ - круговая частота звука), a $kl\ll 1$.

Скорость акустических течений u обычно мала по сравнению с амплитудой колебательной скорости v частиц в звуковой волне и характеризуется величиной $M_a kl$, где Ma = v/c - акустическое Маха число, c - скорость звука. Скорость течения 1-го типа, вызванного ограниченным звуковым пучком лри условии Makl $\ll$ 1, по порядку величины определяется соотношением
${\displaystyle u\over\displaystyle v}={\displaystyle b\over\displaystyle 4\xi}M_a(kr)^2$,
где $b={\displaystyle 4\over\displaystyle 3}\xi+\zeta$, $\xi$ и $\zeta$ - коэффициенты сдвиговой и объемной вязкости. При Makl$\lesssim$1
${\displaystyle u\over\displaystyle v}=ARe_{ат}M_a(kr)^2$,
где $Re_{ат}=v\lambda\rho\xi$ акустическое Рейнольдса число для акустических течений, $\rho$ - плотность среды, А - константа (для воды $\approx$10-4). Скорость акустического течения в стоячих звуковых волнах рассчитана Рэлеем при условии Makl $\ll$ 1; по порядку величины она определяется соотношением $u/v\approx M_a$. Скорость течения в пограничном слое толщиной $\delta$, согласно Г. Шлихтингу (Н. Schlichting), оценивается по формуле $u/v\approx M_a k\delta$, применимой при условии $M_a k\delta\ll 1$. Экспериментально наблюдались течения со скоростью 0,1 м/с в воде, вызванные звуковым пучком частоты 1,2 МГц при амплитуде звукового давления р = 10 атм и v = 1 м/с. В воздухе в стоячей волне с уровнем интенсивности 167 дБv = 17 м/с) наблюдались течения со скоростью u $\approx$ 5 м/с.

Акустические течения являются помехой при измерениях звуковых полей с помощью радиометра акустического и Рэлея диска, но они имеют и полезные применения. Пропорциональность скорости течений Эккарта величине $b/ \xi \sim 1+\zeta/ \xi$ позволяет по измерениям акустических течений определять отношение коэффициенты объемной и сдвиговой вязкости. На явлении акустического течения основано действие некоторых типов насосов, удобных для работы в агрессивных средах. Возникновение акустических течений у препятствий, помещенных в звуковое поле, усиливает процессы массо- и теплопередачи через их поверхность. Акустические течения являются одним из факторов, обусловливающих УЗ-очистку.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования