к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Акустические течения

Акустические течения (акустический, или звуковой, ветер) - регулярные течения среды, возникающие в звуковом поле большой интенсивности. А. т. могут быть как в свободном неоднородном звуковом поле, так и вблизи разл. рода препятствий. Возникновение А. т. обусловлено законом сохранения кол-ва движения: переносимое звуковой волной кол-во движения, связанное с колебаниями частиц среды, при поглощении волны передаётся среде в др. форме, вызывая её регулярное движение. Поэтому скорость А. т. пропорциональна коэфф. поглощения звука и его интенсивности, но обычно не превосходит величины колебательной скорости частиц в звуковой волне. А. т. всегда имеют вихревой характер.

В зависимости от соотношения характерного масштаба течения l и длины звуковой волны , где k - волновое число, различают 3 типа А. т.: 1) течения в свободном неоднородном поле, где l определяется размером неоднородности, напр. радиусом звукового пучка r (рис.), при этом 1; 2) течения в стоячих волнах, масштаб к-рых определяется длиной волны, а 1:3) течения в пограничном слое вблизи препятствий, помещённых в акустич. поле; в этом случае l определяется толщиной акустич. по-гранич. слоя(- кинематич. вязкость среды, - круговая частота звука), а 1.

Скорость А. т. и обычно мала по сравнению с амплитудой колебат. скорости u частиц в звуковой волне и характеризуется величиной , где - акустич. Маха число, с - скорость звука. Скорость течения 1-го типа, вызванного ограниченным звуковым пучком при условии 1, по порядку величины определяется соотношением

где - коэфф. сдвиговой и объёмной вязкости. При

где - акустич. Рейнольдса число для А. т., - плотность среды, А - константа (для воды y10^-4). Скорость А. т. в стоячих звуковых волнах рассчитана Рэлеем при условии ; по порядку величины она определяется соотношением Скорость течения в погранич. слое толщиной , согласно Г. Шлихтингу (H. Schlichting), оценивается по ф-ле , применимой при условии Экспериментально наблюдались течения со скоростью 0,1 м/с в воде, вызванные звуковым пучком частоты 1.2 МГц при амплитуде звукового давления р = 10 атм и 1 м/с. В воздухе в стоячей волне с уровнем интенсивности 167 дБ ( 17 м/с) наблюдались течения со скоростью 5 м/с.

А. т. являются помехой при измерениях звуковых полей с помощью радиометра акустического и Рэлея диска ,но они имеют и полезные применения. Пропорциональность скорости течений Эккарта величине позволяет по измерениям А. т. определять отношение коэфф. объёмной и сдвиговой вязкости. На явлении А. т. основано действие нек-рых типов насосов, удобных для работы в агрессивных средах. Возникновение А. т. у препятствий, помещённых в звуковое поле, усиливает процессы массо- и теплопередачи через их поверхность. А. т. являются одним из факторов, обусловливающих УЗ-очистку.

Литература по акустическим течениям

Стретт Дж. В. (лорд Рэлей), Теория звука, пер. с англ., 2 изд., т. 2, M., 1955, с. 212, 324;
Физика и техника мощного ультразвука, [кн. 2] - Мощные ультразвуковые поля, M., 1968;
Pуденко О. В., Солуян С. И., Теоретические основы нелинейной акустики, M., 1975.

К.А. Наугольных

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира