Распространение акустических волн в средах с изменяющейся скоростью звука Текст научной статьи по специальности «Физика»

МИС-98

III. Ультразвуковые и акустические приборы в медико-биологической практике

конференциях как отечественных так и международных;

оригинальность и нетрадиционность подхода к проектированию как составных частей так и в целом установки ЭЧТУ позволяет провести их патентование и иметь авторские права на эти установки.

Из всего комплекса проработанных нами конструктивных решений различного назначения установок ЭЧТУ предлагаем 8 установок (приведены в Таблице), являющихся по нашему мнению наиболее перспективными и конкурентоспособными на нашем и международном рынке. Выпуск таких установок позволит не только улучшить экологическую обстановку для комфортных условий жизни человека в быту и на рабочем месте, но и резко сократить потребление электроэнергии по сравнению традиционными ТУ, что на сегодня весьма актуально. Разработка новых тепловых установок ЭЧТУ будет способствовать производству экологически чистых энергоносителей, использующих энергию солнца, воды, воздушного движения, что позволит человеку жить в комфортных условиях, не разрушая экологии земли, органически сочетаться и вписываться в природную среду долговременно сохраняя жизненные силы и продляя свою жизнь для разумного и созидательного существования на Земле.

Таблица

№ Название установки Ряд мощностей, кВт

1 Водонагревательные колонки 0.5; 1; 2; 4; 10

2 Устройства водяного отопления 0.5; 1; 2; 4; 10

3 Т еплоколорифер 0.5; 1; 2; 4; 10

4 Опреснитель воды 0.5; 1; 2; 4; 10

5 Блоки тепловых завес 0.2; 0.5; 1; 4; 10

6 Тепловые пушки 4; 10

7 Комбинированный теплоноситель для бань и саун 1; 2; 10; 15; 20

8 Сушилки 0.2; 0.5; 1; 2; 4; 10

РАСПРОСТРАНЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В СРЕДАХ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ СКОРОСТЬЮ ЗВУКА.

Пашков Г.Г., Воронин В.А.

Таганрогский государственный радиотехнический университет, кафедра ЭГА и МТ; 347922, Россия, Таганрог, Некрасовский, 44; тел./факс: (86344)6 - 17 - 95; E-mail: fep@tsure,ru.

Распространение акустических волн в однородной среде достаточно хорошо описывается однородным волновым уравнением. Скорость звука в среде рассматривается в этом уравнении как постоянная величина. Однако в реальных условиях скорость звука величина меняющаяся при распространении волн. Это изменение скорости звука может зависеть от разных причин: флуктуации температуры, плотности, солености и т.д. Поэтому необходимо учитывать, что при прохождении волн в жидкой среде скорость звука может меняться уже на длине волны, поскольку масштабы изменений скорости звука могут быть сравнимы с длиной волны.

В представленной работе рассматривается как меняются характеристики акустических волн распространяющихся в среде с изменяющейся скоростью звука,

Известия ТРТУ

причем мы предполагаем, что скорость звука меняется плавно на интервале равном длине волны.

В качестве исходной системы уравнений выбираем уравнения гидродинамики вязкой жидкости. Представляем поле давления, плотности, сжимаемости, скорости звука гидродинамической скорости в виде суммы низкочастотных и высокочастотных полей сигнала и полей звука, предположив, что скорость звука в среде не является постоянной величиной и положив, отсутствие излишней солености, и постоянным давление.

Решение волнового уравнения с изменяющимся параметром (скоростью звука) проводятся используя тот факт, что изменения скорости звука мало по сравненью с абсолютной величиной скорости звука. Это предположение позволяет разделить уравнение на две части: в левой - традиционное волновое уравнение с постоянным параметром (среднее значение скорости звука), в правой - содержится член описывающий изменения скорости.

Решение этого волнового уравнения проводим в виде последовательных приближений. Сначала найдем решение однородного уравнения данной задачи. Воспользовавшись тем, что мы рассматриваем решения данного уравнения на интервале равном длине волны, т.е. в силу того, что не происходит теплопередачи и процесс можно считать аддитивным. В результате получаем неоднородное волновое уравнение с нелинейной правой частью, учитывающей изменения скорости звука.

В дальнейшем получим соответствующие характеристики для акустических волн взаимодействующих в средах с изменяющейся скоростью звука.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бабий В.И. Мелкомасштабная структура поля скорости звука в океане.// Л. Гидрометеоиздат, 1983

2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Теоретическая физика.// М.Н.ГРФ-МЛ.1986.изд.3.Т.6.

3. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика .//Л. Судостроение.1981.С. 36 - 40

4. Бьерне Л. Подводная акустика и обработка сигналов. //М. “Мир” 1985