Рыбопромысловая гидроакустика. Карлик Я.С - 147 стр.

UptoLike

При длительности импульса менее 5 мс предел кавитации увеличива-
ется. Это согласуется с предположением о том, что для возрастания ядер
кавитации до размеров, при которых проявляются кавитационные эффек-
ты, требуется конечный промежуток времени.
Повышение порога кавитации с увеличением глубины связано с рос-
том гидростатического давления. Поскольку с увеличением глубины на
каждые 10 м давление возрастает на 10
5
Па, порог кавитации (в паскалях)
изменяется с глубиной (в метрах) следующим образом [7]:
+=
10
(0)10)(
5
h
php
кк
, (8.21)
где p
к
(h) – порог кавитации на глубине h;
p
к
(0) – порог кавитации у поверхности.
Превышение порога кавитации над внешним гидростатическим дав-
лением можно рассматривать как предел прочности жидкости на разрыв.
Так как давление на глубине h равно 10
5
(1+h/10), можно записать:
)
10
(110)(
5
T
h
hp
к
++= , (8.22)
где T предел прочности на разрыв, Па.
Приближенное значение порога кавитации для гидроакустических
излучателей, генерирующих длинные импульсы, определяется следую-
щим образом [7]:
4
2
10
10
(0)0,15
10
(0)0,3
+=
+=
h
p
h
pvI
ккк
, (8.23)
если v = 0,5 и h выражена в метрах. Порог p
к
(0) приближается к 10
5
Па на
низких частотах и увеличивается с частотой.
Эффекты взаимодействия. Эффект взаимодействия в ближнем поле
наблюдается при использовании больших антенн, состоящих из близкорас-
положенных резонансных излучающих элементов. Обнаружено, что при
возбуждении такой антенны электрическим сигналом скорость движения
отдельных ее элементов оказывается неодинаковой, а изменяется от элемен-
та к элементу антенны по сложному закону. Эта неравномерность вызвана
акустическим взаимодействием между элементами. Например, из двух эле-
ментов антенны один может действовать как поглотитель выходной акусти-
ческой мощности другого. Работая таким образом, он, по существу, погло-
щает, а не излучает звук, что может привести к его разрушению. Эффекты
взаимодействия, если их компенсация не предусмотрена при конструирова-
нии, снижают выходную мощность излучающей антенны и искажают ее ха-
рактеристику направленности. Они особенно существенны в антеннах,
предназначенных для излучения большой акустической мощности.
147
     При длительности импульса менее 5 мс предел кавитации увеличива-
ется. Это согласуется с предположением о том, что для возрастания ядер
кавитации до размеров, при которых проявляются кавитационные эффек-
ты, требуется конечный промежуток времени.
     Повышение порога кавитации с увеличением глубины связано с рос-
том гидростатического давления. Поскольку с увеличением глубины на
каждые 10 м давление возрастает на 105 Па, порог кавитации (в паскалях)
изменяется с глубиной (в метрах) следующим образом [7]:
                                    ⎡          h⎤
                       pк (h) = 105 ⎢ pк (0) + ⎥ ,                   (8.21)
                                    ⎣         10 ⎦
где pк(h) – порог кавитации на глубине h;
    pк(0) – порог кавитации у поверхности.
     Превышение порога кавитации над внешним гидростатическим дав-
лением можно рассматривать как предел прочности жидкости на разрыв.
Так как давление на глубине h равно 105(1+h/10), можно записать:
                                               h
                          pк (h) = 105 (1 +      +T),                (8.22)
                                              10
где T – предел прочности на разрыв, Па.
    Приближенное значение порога кавитации для гидроакустических
излучателей, генерирующих длинные импульсы, определяется следую-
щим образом [7]:
                                       2
                           ⎡          h⎤      ⎡          h⎤
                I к = 0,3v ⎢ pк (0) + ⎥ = 0,15⎢ pк (0) + ⎥ ⋅ 104 ,   (8.23)
                           ⎣         10 ⎦     ⎣         10 ⎦
если v = 0,5 и h выражена в метрах. Порог pк(0) приближается к 105 Па на
низких частотах и увеличивается с частотой.
     Эффекты взаимодействия. Эффект взаимодействия в ближнем поле
наблюдается при использовании больших антенн, состоящих из близкорас-
положенных резонансных излучающих элементов. Обнаружено, что при
возбуждении такой антенны электрическим сигналом скорость движения
отдельных ее элементов оказывается неодинаковой, а изменяется от элемен-
та к элементу антенны по сложному закону. Эта неравномерность вызвана
акустическим взаимодействием между элементами. Например, из двух эле-
ментов антенны один может действовать как поглотитель выходной акусти-
ческой мощности другого. Работая таким образом, он, по существу, погло-
щает, а не излучает звук, что может привести к его разрушению. Эффекты
взаимодействия, если их компенсация не предусмотрена при конструирова-
нии, снижают выходную мощность излучающей антенны и искажают ее ха-
рактеристику направленности. Они особенно существенны в антеннах,
предназначенных для излучения большой акустической мощности.

                                    147