Передача звука через стенки канала
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
в целом имеют больше сходства с разделами строительства частей, чем те, что связаны с трубами.
Что может быть ранней попыткой предсказать прорыва стены канала или взлом, кратко описываются Алленом [15], на основе принципов, используемых в строительной акустике и не действительны в области низких частот, где эти явления являются наиболее выраженными. В случае прорыва, существует несколько причин для этого. В частности, разница между неявно предполагаемой и фактической эффективностью излучения стенок вентиляционных каналов несет ответственность, и поэтому предполагаются размытости падающего звукового поля. Прогноз значительно расходится с данными измерений, особенно в плане зависимости потери стенки от частоты при передаче. Подобные недостатки проявляются в случае взлома формуле, приведенной в [15]. Тематическая формула Аллена, однако, не сильно ошибается при высоких частотах, по крайней мере, для прямоугольных каналов. Webb [1] и Sharland [2] также акцентируют внимание на прорыв. Sharland цитирует формулу Аллена, но справедливо указывает, что она будет переоценивать звуковую мощность, излучаемую стенками круглых воздуховодов на низких частотах.
Геометрия поперечного сечения я протока оказывает большое влияние на прорыв и взлом характеристик. Три наиболее распространенных формы сечения воздуховодов показаны на рисунке 1: прямоугольные, плоскоовальные (имеющие две противоположные плоские стены и две противоположные полукруглые изогнутые стены и изготовленные из одного протока, изначально круглого сечения) и круговые.
акустика прорыв инженерный звук
Рис. 1. Формы поперечного сечения воздуховодов.
Трубы с идеально круглым поперечным сечением имеют очень высокие потери TL на низких частотах, и они поначалу уменьшаются монотонно с возрастанием частоты, так долго, как только плоский внутренний акустический режим может распространяться. Распространение высоко упорядоченного внутреннего режима в сочетании с более высоким структурным режимом возбуждения и / или резонансный звон стены протока, усложняют форму кривой Т.Л., равно как и влияния наложения волн. Однако, как правило, имеется незначительная проблема прорыва или взлома на практике в круглых воздуховодах, так долго, пока их сечение остается близким к круглому. Искажение от круглости может привести к эффекту режим связи, при котором плоский внутренний акустический режим возбуждает высший структурный режим в искаженном круговом канале, значительно повысив мощность излучения звука и понижение TL. Ряд авторов (см., например, ссылки [10,16-19]) отметили это. Трубы с сечением близким к круглому могут иметь более низкие потери TL в стенках, чем можно было бы ожидать, исходя из теории плоского режима, если низкие внутренние акустические перекрестные режимы сильно возбуждены в некоторой точке в канале, даже если это может и не распространяться. Ожидаются изгибающий режим во всей трубе и мощность значительного звукового излучения, как показали Кун и Morfey [20]. Трубы с прямоугольным сечением, как правило, имеют самые низкие TL прорыва всей стенки на низких частотах, так как структурные реакции на внутренние звуковое поле довольно сильны. Каммингс [21,22] и Гатри [23] исследовали это. Трубы с плоским овальным сечением может быть, от простой точки зрения, можно использовать, чтобы отобразить TL характеристики прямоугольных и круглых воздуховодов. Это может показаться удивительным (т.к. простая точка зрения редко рисует всю картину), это так. Низкочастотные характеристики TL плоских овальных труб такие же, как и у прямоугольных каналов, а также отображение резонанса как у круглых труб на ожидаемой частоте для кругового протоке того же диаметра как у трубы с кругло изогнутыми сторонами. Каммингс и Чжан [24, 25] сравнили как упрощенную аналитическую, так и численную модели TL для измеренных данных, а также описали модели для распространения звука в жестких плоскоовальных волноводах [26].
Различные аналитические и численные методы были задействованы в моделировании прорыва и взлома стенок трубы. Каммингс и др. [8, 10, 11, 21, 22, 24, 27] применяют ряд приближенных аналитических методов моделирования труб с прямоугольным, круглым и искаженным плоскоовальным сечением. Упрощения, сделанные в моделях, включают квази-одномерные аппроксимации для звуковых полей в протоках, пренебрежение структурной / акустической связи между движением стенки и внутренним и / или внешним полем, и (как упоминалось ранее), идеализация сложных излучающих поверхностей простыми формами, такие как круглые цилиндры и линейные источники. Относительно простыми одномерными сочетаниями структурных / акустических моделей режима были заняты Каммингс [4, 11, 21, 22], который также использовал подход несвязанной вынужденной волны [6, 24, 27] для описания акустический режим высокого порядка при передаче данных в трубопроводах с эластичными стенками. Формулировки ряда Фурье были использованы Каммингсом и др. [10] и Cabelli [12]. Методы независимой от времени конечной разности (FD) были использованы Чангом и Каммингсом [19, 25] и метод зависящих от времени FT был применен Cabelli [28]. Описание Рэлея-Ритца было использовано Каммингса и Astley [14] и FE методы были использованы Astley др. [9,13]. Martin [29] и Кирби и Каммингс [30, 31].
Осуществление любых точных прогнозов модели для прорыва стенки протока и взлома требует значительных усилий программирования и обычно не возможно в рамках типичного проектирование проектов, связанных с шумом для газовых потоков трубопроводов. В рамках прилож?/p>