Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Глава 1
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
12
стках. Важную роль играет соотношение между длиной волны
λ
y
и характер-
ным для условий ее распространения размером источника звука D (поперечного
сечения волновода). При D >>
λ
распространение звука вблизи препятствий
происходит главным образом по законам геометрической акустики.
При распространении звуковых волн в среде возникает чередование сжа-
тий и разрежений (рис. 1), причем амплитуда сжатия всегда равна амплитуде
разрежения, а чередование их соответствует частоте колебаний звуковой вол-
ны. Это явление называют звуковым давлением.
Источник колебаний достаточно большой мощности не только приводит
прилегающие к нему частицы той или иной среды в колебательное движение
относительно их положения равновесия, но и вызывает постоянное смещение
их – постоянный поток, который носит название акустического или звукового
ветра.
Причина возникновения акустического ветра обусловлена законом сохра-
нения количества движения и заключается в том, что переносимое звуковой
волной количество движения, связанное с колебаниями частиц среды, при по-
глощении волны передается среде, вызывая ее регулярное движение. Эффект
акустического ветра проявляется в виде сильных течений, приводящих к интен-
сивному перемешиванию среды и усиливающих тепломассообмен.
Для незатухающих гармонических колебаний смещение q (см. рис. 1) и
скорость
v можно определить по формулам:
τ
ω
sin
A
q
=
; (4)
τ
ω
ω
cos
A
=
v , (5)
где
ω
– круговая частота, Гц.
Уравнение смещения для свободных затухающих колебаний (рис. 2)
22
0
sin
δω
δτ
−=
-
eAq
, (6)
где
δ
– коэффициент затухания системы, равный отношению эквивалентного
сопротивления потерь в системе r (акустическое сопротивление, кг/с) к ее удво-
енной массе т
т
Струна
q
А
А
Сжатие
Разрежение
τ
λ
y
а)
б)
Рис. 1. Распространение зву-
ковых волн в среде: а – условное
изображение звуковых волн в виде
синусоиды; б – образование звуко-
вых колебаний под действием колеб-
лющейся струны [13]
А А

Страницы