Передача звука через стенки канала
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
него звукового поля) и данных, основанных на плоском режиме приближения, показывают очень тесное согласование между ними двумя до частот обрезания для первого акустического режима высокого порядка в эквиваленте для труб с жесткими стенками, как в докладе [13].
Формулировка Cummings для квази-плоского режима достаточна для цели сравнения.
В этом уравнении дисперсии, где к = w/с, L - это периметр трубы, S - площадь поперечного сечения и - средний безразмерный допуск на стенку вокруг периметра. В случае прямоугольных труб допуск на стенку найден из решения уравнения для тонкой пластины, составленного для граничных условий в углах трубы, где нормальное перемещение стенки положено равным нулю, изгибающие моменты относительно углов с прилежащими стенками равны, и предполагаются, что углы остаются прямыми. Эта процедура требует решения системы из восьми линейных уравнений.
Основное поведение режима связи, отмеченного Astley [13] и Cabelli [12] в случае труб с одной гибкой стенкой также применяется к прямоугольным трубам с четырьмя эластичными стенками [14, 30, 31], как со звукопоглощающими накладками, так и без них. В случае линейных труб режимы структурного типа могут составлять прямые структурные боковые пути (в противоположность к непрямому излучению обходным механизмом [3]), в которых поток со структурно ограниченной энергией обходит линейные трубы и может повторно излучать энергию в жидкость в трубе, где имеется непрерывность, такая как излом или, возможно ее назвать, как окончание тишины. С другой стороны структурный резонанс в стенках труб может чрезвычайно увеличивать затухание в глушителе. Astley [13] продемонстрировал этот эффект в случае, когда изоляция трубы помещена напротив гибкой стенки, результаты воспроизведены на рис. 4.
Рис. 4. Эффективное осевое затухание в трубе с тремя гибкими стенками и одной жесткой
Существует более широкий диапазон частот, шириной около одной октавы, выше которого затухание значительно увеличивается за счет эффекта резонанса стены. В узкой полосе около самой низкой частоты резонанса стенок, затухание (в дБ/м) ярко возрастает за счет эффекта резонанса стен примерно в 10 раз. Механизм этого аналогичен процессу газоперекачки, в котором прилежащий к гибкой стенке воздух проходит через поры поглотителя шума (абсорбента) на возрастающих скоростях частиц. Панели и облицовка стен вместе действуют, как затухающий резонансный поглотитель.
Влияние геометрии поперечного сечения труб
Здесь рассмотрены 4 формы поперечного сечения: прямоугольная, плоскоовальная, круглая и искаженно круглая. Между ними, они покрывают практически всю геометрию обще используемых труб. Мы обсудим взлом TL здесь как параметр, который представляет оба взлома - как было показано в разделе 2.4. - прорыв. Различные определения взлома потерь были даны в литературе, но следующие наиболее популярны:
Прямоугольное поперечное сечение
В случае прямоугольных труб взлом потерь обычно проявляет везде положительный уклон в 3дБ на октаву на низких и средних частотах [6]. Он стремится возрасти до 6 дБ/октава при более высоких частотах, где много акустических режимов могут распространяться в трубе. Эта основная форма кривой потерь является результатом контроля массы сопротивлением стенки, но на ней имеются неровности [6, 9, 21], которые вызваны затухающим поперечным структурным резонансом в стенках. Уклон в 3 дБ/окт. и 6 дБ/окт. контрастируют, что характерно для передачи звука через мягкую массу бесконечного раздела.
Это может быть объяснено на основе модели линейного источника конечной длины для излучения от стенок труб (см. раздел 2.3 и доклады [7, 8, 21, 27]). В этом случае в выражении для излучаемой звуковой мощности появляется дополнительный добавочный фактор угловой частоты, в сравнении со случаем для разделения, который уменьшает уклон кривой потерь на 3 дБ в октаву.
Рис. 5. Измеренный (), предсказанный (-) профили амплитуды вибрационного перемещения
На рис. 5 показано сравнение между измеренными данными и прогнозируемыми относительного перемещения частей стен на одной стенке с площадью поперечного сечения 203 мм стальной трубы со стенками 1-22 мм толщиной, возбужденным плоским внутренним акустическим режимом [21]. Это сравнение достаточно хорошо, учитывая, что экспериментальные трубы были сконструированы не идеально. Видно, как и следовало ожидать, перемещения стены имеет тенденцию к падению до нуля в углах трубы и достигает максимума в центре стены. Другое сопоставление прогнозов и оценки [9, 21] для прямоугольных каналов с плоским режимом и с внутренним режимом более высокого порядка являются благоприятными и показывают, что предполагаемые граничные условия в углах трубы реалистичны.
Измеренные TL данные о типичном течении воздуха в трубе (оцинкованная сталь, 457 мм х 229 мм, стенки 0-64 мм) показаны на рисунке 6, и по сравнению с прогнозами на основе волнового решения [21,22] и описания асимптотического закона массы [6] Каммингса. В последнем подходе, связь между внутренним звуковым полем и движением стены протока, игнорируется. Видно, что предсказание волнового решения хорошо согласуется с данными измерений. Асимптотическое решение также находится в хорошем согласии, и показывает наклон 3 дБ / октава за исключением низких частот, где относительная прозрачность протока стены звука приводит к более быстрому падению TL с падением частоты.
Прогнозирование