Передача звука через стенки канала
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
µнных усилий по преодолению разрыва между теорией и практикой, автор опубликованной статьи создал графики [32] TL прогноза при прорыве, которые предполагают использование безразмерных параметров с минимальными усилиями для получения достаточно точных TL на участках для широкого канального диапазона параметров. Он также способствовал появлению в 1984 справочника ASHRAE системы [33] в виде простых схем для интеллектуального прорыва шума прямоугольных и плоских овальных сечений каналов. Включеным среди этих инструментов является практический метод прогнозирования вносимых отстающих потерь внешней стенки (см. также ссылку [34]), который иногда применяется в попытке снизить уровень шума прорыва. Еще одним возможным методом снижения шума в каналах прямоугольного сечения является увеличение жесткости стенок вентиляционных каналов, с тем чтобы увеличить фундаментальные структурные частоты резонанса стен, так чтобы они были выше частот в области, где вероятно существует проблема. Эта идея, похоже, не укоренилась среди конструкторов труб, хотя Каммингс [11] показал, что существенные улучшения в прорыве TL могут быть достигнуты за счет использования ламинированных стен из композитных материалов, имеющих высокое отношение жесткости к / массе. Так называемый взлом поперечного сечения - введение диагональной складки в стеновых панелей протока, с тем чтобы сформировать очень мелкую внешнюю указательную пирамиду, это иногда применяется к стенам прямоугольных каналов в целях повышения их жесткости и увеличения сопротивления изгибу с изменением внутреннего давления. Существовала и, возможно, до сих пор существует вера среди инженеров, что взлом поперечного сечения должен значительно увеличить TL прорыва в стенках вентиляционных каналов. Это, однако, было показано экспериментально [35].
Влияние звукопоглощающих накладок на прорыв стены протока и взлом имплицитно показаны в исследовании Astley и др. [13], хотя акцент в этой работе был сделан на влиянии гибкости стены на распространение звука в протоке, а не на излучение внешних стенок. Каммингс и Astley [14], в их исследовании боковых механизмов в изолированных трубах, смоделировали влияние гибкости стены на прорыв и взлом. Эти последствия были включены в результаты недавних исследований Кирби и Каммингса [31], которые также смоделировали впервые влияние среднего течения газа в канале [30, 31]. Влияние расхода газа на прорыв TL были показаны [31], чтобы быть достаточно небольшими в типичном среднем потоке чисел Маха, и это может быть принято в качестве основания для игнорирования потока в предыдущих исследованиях.
Возможно, основные физические явления, которые не были исследованы подробно в предыдущих работах, это те, в которых имеются в результате акустических и структурных отражений на осевых разрывах таких, как резкие изменения области, прекращенных изоляции труб, структурные суставы и фланцы, переходы между поперечными сечениями стенки трубы различной толщины. Результаты, опубликованные Astley TT др. [13] показывают, что переход от жестких и гибких стен в протоке с постоянным поперечным сечением приводит к возникновению ряда структурных сочетаний / акустических режимов, когда плоский акустический режим падает после жесткой секции. Это следует ожидать на основании того, что комбинация режимов потребуются, чтобы удовлетворить все структурные и акустические граничные условия.
Отличный обзор исследований по прорыву стенок протока до 1982 дал Almgren [36], но почти два десятилетия прошло с момента его опубликования, и исследование было проведено в течение этого периода. Целью настоящей работы является обобщить исследования по прорыву стенки протока и взлому до настоящего времени, и высветить важные физические эффекты, управляющих этими явлениями.
Физические явления.
В этом разделе дается краткая информация о важных физических явлениях, управляющих акустическими прорывом и взломом.
Режим связи (связанный режим).
Одним из основных физических воздействий, выставленных в акустическом распространении в упругой стенке протока, является связью между жидкостью и структурой. Решениями связанных волн основными акустическими и структурными волновыми уравнениями являются те волны, в которых жидкость и структурные волны имеют идентичные волновые числа, являющиеся либо реальными, мнимые или сложными. Fahy [37] дает отличный отчет о двумерной структурной / акустической связи волн в системе, состоящей из слоя жидкости, зажатого между двумя идентичными бесконечными тонкими гибкими пластинами, которые претерпевают исключительно изгибные движения. Сначала он получает дисперсионные уравнения, а затем рассматривает различные частные случаи в качестве способа обеспечения четкой физической интерпретации волновых явлений связи. Типичные участки дисперсии также приведены. Fahy описывает довольно сложное поведение как мимолетного, так и распространяющегося связанного режима решения дисперсионного уравнения и освещаются различные аспекты проблемы, такие, как роль массо-воздушного - массо резонанса, критической частоты совпадений и предельных случаев массовых бесконечных и конечных безмассовых стен.
В случае труб, стенки имеют конечный периметр, и поэтому возникает дополнительные воздействия, связанные с поперечным структурным движением волн. В широком смысле, эти дополнения существенно являются свободными структурными эффектами обрезания волн (которые не имеют параллелей в случае, рассмотренном Fahy) по отношению к дру