О звукопоглощающем покрытии в виде слоя вязкой жидкости с пузырьками

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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