О звукопоглощающем покрытии в виде слоя вязкой жидкости с пузырьками

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

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

Доступ закрыт

Об авторах

Л. И. Казаков

Автор, ответственный за переписку.
Email: lev-kazakov@rambler.ru
Россия

Список литературы

  1. 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.
  2. Meyer E. Wave Absorbers – a Historical Survey // Applied Acoustics. 1970. V. 3. P. 169–180.
  3. Глотов В.П. Метод реверберационного бака для исследования поглощения звука в море // Акуст. журн. 1958. Т. 4. № 3. С. 239–243.
  4. Исакович М.А. Общая акустика. Учебное пособие. М.: Наука, 1973. 495 с.
  5. 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.
  6. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984. 400 с.
  7. Foldy L.L. Multiple scattering of waves // Phys. Rev. 1945. V. 67. № 3/4. P. 107–119.
  8. Алексеев В.Н., Рыбак С.А. Распространение стационарных звуковых волн в пузырьковых средах // Акуст. журн. 1995. Т. 41. № 5. С. 690–698.
  9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Часть 1. 3-е изд., дополн. М.: Наука, 1976. 584 с.
  10. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Наука, 1982. 623 с.
  11. Гинзбург В.Л. Об общей связи между поглощением и дисперсией звуковых волн // Акуст. журн. 1955. Т. 1. № 1. С. 31–39.
  12. Беккер Р. Теория теплоты. Пер. с нем. М.: Энергия, 1974. 504 с.
  13. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. 5-е изд., стереотипное. М.: Наука, 1971. 1108 с.
  14. Андреева И.Б. О рассеянии звука газовыми пузырями рыб в глубоководных звукорассеивающих слоях океана // Акуст. журн. 1964. Т. 10. № 1. С. 20–24.
  15. Казаков Л.И. Резино-жидкостный резонатор // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 4. С. 357–365.
  16. Казаков Л.И. Резонансный звукопоглотитель воздушного шума // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 5. С. 475–481.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Модуль коэффициента отражения звука для разных значений ζ: ζ = 2; ζ = 4; ζ = 6; ζ = 8; ζ = 10.

Скачать (16KB)
Метаданные
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)
Метаданные
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)
Метаданные
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)
Метаданные
6. Рис. 5. Расчетный модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 4.

Скачать (11KB)
Метаданные
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)
Метаданные
8. Рис. 7. Модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 6.

Скачать (11KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Компоненты проводимостей покрытия с глицерином и компенсаторами. Обозначения те же, что и на рис. 6.

Скачать (13KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 8.

Скачать (11KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Компоненты проводимостей шестиэлементного покрытия с компенсаторами. Обозначения те же, что и на рис. 6.

Скачать (14KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Модуль r(f) коэффициента отражения звука от покрытия на рис. 10.

Скачать (13KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024