|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Звуковое давление |
 | |
Анимация
Описание
Вследствие прохождения звуковой волны в среде образуются зоны сжатия и разрежения частиц, создающие добавочные изменения давления по отношению к среднему внешнему статическому давлению. Звуковое давление (ЗД) - одна из главных величин, характеризующих звуковое поле.
В плоской звуковой волне между звуковым давлением p, колебательной скоростью частиц v и удельным акустическим сопротивлением rс имеет место соотношение
p=vrc,
где r - плотность среды;
с - скорость звука в среде.
Часто пользуются понятием эффективного ЗД, т.к. именно эту величину обычно измеряют в опыте. Эффективное ЗД равно квадратному корню из среднего значения квадрата мгновенного ЗД в заданной неподвижной точке пространства за соответствующий интервал времени (под мгновенным ЗД понимается полное давление в какой-то момент времени в данной точке среды за вычетом статического давления в той же точке). При периодическом изменении ЗД временной интервал усреднения должен быть равен целому числу периодов или значительно превышать период.
Для синусоидальной волны эффективное ЗД связано с амплитудой р0 ЗД выражением:
peff=p0/(2)1/ 2.
Единицей измерения ЗД в системе СИ служит 1 Па = 1Н/м2.
Следует отметить, что данное выше определение ЗД относится к случаям распространения звука в газах и жидкостях, где имеются только нормальные силы к любым выделенным площадкам в среде - т.е. давление. Для твердых тел понятие ЗД применимо только в случае всестороннего растяжения и сжатия. В общем же случае - при произвольной деформации - для описания напряженного состояния среды пользуются понятием тензора упругих напряжений.
Ключевые слова
Разделы наук
Используется в научно-технических эффектах
| Получение аэрозоля из жидкости с помощью акустических колебаний звукового или ультразвукового диапазона (Акустическое распыление) |
 | Прибор для определения твердости поверхности образцов из различных материалов (Твердометр ультразвуковой) |
Используется в областях техники и экономики
Используются в научно-технических эффектах совместно с данным эффектом естественнонаучные эффекты
| 1 | | Акустическая кавитация (Акустическая кавитация) |
| 2 | | Переменная часть давления, возникающая в среде при прохождении звуковой волны (Звуковое давление) |
| 1 | | Переход одной из взаимно нерастворимых жидкостей в дисперсное состояние в среде другой под действием акустических колебаний (Эмульгирование ультразвуковое) |
Применение эффекта
При работе с ультразвуком (ультразвуковые технологии и исследования - см. описание “Ультразвук”) обычно имеют дело с ЗД от ~ 10-4 Па до 108 Па. Последние реализуются, например, в фокусе ультразвуковых концентраторов.
ЗД определяет эффективность таких ультразвуковых технологий как ультразвуковая очистка, ультразвуковое диспергирование, упрочнение, металлизация и пайка (см. описания). При акустической кавитации (см. описание) и связаных с ней эффектов величина ЗД оказывает решающее воздействие на процесс возникновения кавитации и динамику кавитационных пузырьков.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Источник упругих волн создает в среде звуковое поле, характеризующееся некоторым распределением ЗД. Для измерения ЗД применяют приемники различного типа, в основном пьезоэлектрические преобразователи. На частотах, близких к гиперзвуковым, используют пьезополупроводниковые и пленочные преобразователи. В жидкостях при больших интенсивностях звука применяют радиометр, на высоких частотах - термические приемники звука.
Литература
1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.- С.400.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |
