Отправить статью по E-mail 
О звукопоглощающем покрытии в виде слоя вязкой жидкости с пузырьками
- Авторы: Казаков Л.И.
- Выпуск: Том 70, № 1 (2024)
- Страницы: 40-48
- Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ АКУСТИКА
- URL: https://bakhtiniada.ru/0320-7919/article/view/259357
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791924010067
- EDN: https://elibrary.ru/ZOLMSH
- ID: 259357
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Рассмотрена возможность создания широкополосного звукопоглощающего покрытия для гидроакустических измерительных бассейнов и камер с инерционными, либо звуконепроницаемыми стенками, состоящего из слоя вязкой жидкости с газовыми пузырьками. Расчет покрытий основан на известной теории распространения звука в жидкой среде с пузырьками, а также на использовании интегральных дисперсионных уравнений Крамерса–Кронига. Показано, что объемная функция распределения пузырьков по размерам должна быть постоянной во всем диапазоне их размеров. Назначение вязкой жидкости – увеличить затухание пузырьков до оптимальной для покрытий величины порядка единицы путем добавления к малым термическим потерям вязких потерь в окружающей жидкости. В покрытиях для звуконепроницаемых стенок использованы низкочастотные компенсирующие резонаторы. Приведено несколько примеров расчета акустических характеристик покрытий.
Полный текст
Список литературы
- Оберст Г. Резонансные звукопоглотители // Некоторые вопросы прикладной акустики. Ультразвук, гидроакустика. Сб. статей. Под ред. Ричардсона И. Дж. Пер. с англ. М.: Воениздат, 1962. С. 262–300.
- Meyer E. Wave Absorbers – a Historical Survey // Applied Acoustics. 1970. V. 3. P. 169–180.
- Глотов В.П. Метод реверберационного бака для исследования поглощения звука в море // Акуст. журн. 1958. Т. 4. № 3. С. 239–243.
- Исакович М.А. Общая акустика. Учебное пособие. М.: Наука, 1973. 495 с.
- Devin Ch., Jr. Survey of Thermal, Radiation, and Viscous Damping of Pulsating Air Bubbles in Water // J. Acoust. Soc. Am. 1959. V. 31. № 12. P. 1654–1667.
- Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984. 400 с.
- Foldy L.L. Multiple scattering of waves // Phys. Rev. 1945. V. 67. № 3/4. P. 107–119.
- Алексеев В.Н., Рыбак С.А. Распространение стационарных звуковых волн в пузырьковых средах // Акуст. журн. 1995. Т. 41. № 5. С. 690–698.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Часть 1. 3-е изд., дополн. М.: Наука, 1976. 584 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Наука, 1982. 623 с.
- Гинзбург В.Л. Об общей связи между поглощением и дисперсией звуковых волн // Акуст. журн. 1955. Т. 1. № 1. С. 31–39.
- Беккер Р. Теория теплоты. Пер. с нем. М.: Энергия, 1974. 504 с.
- Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. 5-е изд., стереотипное. М.: Наука, 1971. 1108 с.
- Андреева И.Б. О рассеянии звука газовыми пузырями рыб в глубоководных звукорассеивающих слоях океана // Акуст. журн. 1964. Т. 10. № 1. С. 20–24.
- Казаков Л.И. Резино-жидкостный резонатор // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 4. С. 357–365.
- Казаков Л.И. Резонансный звукопоглотитель воздушного шума // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 5. С. 475–481.
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Модуль коэффициента отражения звука для разных значений ζ: ζ = 2; ζ = 4; ζ = 6; ζ = 8; ζ = 10.
Скачать (16KB)
3.
Рис. 2. Частотные зависимости вязких и тепловых частей затухания пузырьков: δvis(f) (26), ηl = 0.5 Па с: ––– R = 5 мм; ––– R = 1 мм; ––– R = 0.2 мм; δT(f) (5): ••••• R = 5 мм; ••••• R = 1 мм; ••••• R = = 0.2 мм.
Скачать (13KB)
4.
Рис. 3. Проверка приближенного решения (23): ––– исходная проводимость P(f); • – подстановка (23) в (7) при δ по (4); ■ – подстановка (23) в (7) при δ по (27), ηl = 0.5 Па с; ○ – подстановка (28) в (7) при δ по (4).
Скачать (13KB)
5.
Рис. 4. Частотные зависимости компонентов приведенных к воде проводимостей покрытия c касторовым маслом: ––– – суммарная активная проводимость пузырьков P(f); ••••• – суммарная реактивная проводимость пузырьков Q(f); –––– – проводимость исходной системы –Qss(f); – – – реактивная проводимость покрытия Q(f) + Qss(f).
Скачать (14KB)
6.
Рис. 5. Расчетный модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 4.
Скачать (11KB)
7.
Рис. 6. Компоненты проводимостей покрытия с касторовым маслом и компенсаторами: ––– – сумма активных P(f) проводимостей всех пузырьков; ••••• – сумма реактивных Q(f) проводимостей всех пузырьков; –––– – упругая реактивная проводимость исходной системы –Qss(f); – – – общая реактивная проводимость покрытия Q(f) + Qss(f).
Скачать (15KB)
8.
Рис. 7. Модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 6.
Скачать (11KB)
9.
Рис. 8. Компоненты проводимостей покрытия с глицерином и компенсаторами. Обозначения те же, что и на рис. 6.
Скачать (13KB)
10.
Рис. 9. Модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 8.
Скачать (11KB)
11.
Рис. 10. Компоненты проводимостей шестиэлементного покрытия с компенсаторами. Обозначения те же, что и на рис. 6.
Скачать (14KB)
12.
Рис. 11. Модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 10.
Скачать (13KB)
