Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Фокусировка звука). 6. 3. п., связанные с наличием в среде ограничивающих поверхностей и препятствий (см. Отражение звука, Прсаомасиис звука, Дифрапдил соуза, Рассеяние звука). При отраясеиии преломлении плоских волн на плоских границах возникают также плоские отраженные и преломленные волны. В волноводах, заполненных однородной средой, суперпозиция плоских волн образует нормальные волны. При отражении гармонич. плоских волн от плоских границ образуются стоячие волны, причем результирующие полн могут оказаться стоячими в одном направлении и бегущими — в другом.
ЗВУКОВОЙ ВЕТЕР 7. 3. В., затухающие вследствие неидеальности сроды (наличия вязкости, теплопроводности и т. п.). Для бегущих волн влияние эатуханля сводится к ноявлеиию множителя в ', где б — амплитудный нространственный коэфф. затухания, связанный с добротностью () среды соотношением: б =- )с)2О. В стоячих волнах появляется множитель в ", где а = сб =- ю)2(? — амплитудный временной коэфф.
затухания звука. Измерение 3. и. производят различными прибмниками внука — приемниками давления и приемниками колебательной скорости (микрофонами — для воздуха, гидрау>аиаяи— для воды). При исследовании тонкой структуры З.п. следует пользоваться приемниками, размеры к-рых малы по сравнению с длиной волны звука, в противном случае 3.
и. может быть искажено рассеянием на приемнике; кроме того, принимаемые поля усредняются по всей поверхности приемного элемента, что танже искажает измеряемые величины, если размеры элемента не будут малы по сравнению с характерным размером неоднородности 3. л.
Вивуалиеация ультраввукавыя полей возможна путем наблюдения дифраиции света иа ультразвуке, методом Теллера (теневой метод), методом электронно-октич. преобразования и др. Лит. Исакович М. А, Общая акустика, М, 1978; Р ж е е « в к О. Н., курс яекпяв яе тесркк веукя, м., 1960; Б е р г и в я Л., Уяьтрвевук я его прииеяекке в науке к технике, яер. с яеи., 2 кев., М., 190 М.
А. йсаяев ч. ЗВУКОВОЙ ВЕТЕР— то же, что акустические течения. ЗВУКОКАПИЛЛИРНЫЙ ЭФФЕКТ вЂ” аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие щели нод действием УЗ. Если в наполненную жидкостью УЗ-вую ванну погрузить капилляр, то при определенной интенсивности УЗ, соответствующей развитой кавитации, подъем жидкости в капилляре сильно возрастет. Установлено, что н<идкость поднимается по капилляру под воздействием УЗ только при условии, что кавитационная область, состоящая из пульсирующих и захлопывающихся кавитационных пузырьков, находится непосредственно под капилляром.
По-видиыому, 3. э. обусловливается суммарным воздействием единичных импульсов дапления, к-рые возникая>т при вахлопываиии кавитациониых пузырьков. Скорость и высота жидкости в капилляре вависят от чвсла вахлопывакпцихся пузырьков и величины вовникающих при этом сил, от трения на стенках и от вязкости жидкости.
Поэтому 3. э. будет различным для разных жидкостей и разных по раамеру капилляров; он меняется с изменением интенсивности ввука и с течением времени к усиливается с приложением статич. давления. Положение захлопывающихся пузырьков в основания капилляра неустойчиво из-за интенсияных акустических течений. Например, уровень воды в стеклянном капилляре сечением 0,35 Х 0,35 мм' при звуковом давлении 2,0 атм на частоте 18 крц в результате 3. э. превышает уровень, обусловленный силами поверхностного натяжения (т.
е, в отсутствии УЗ), более чем в 10 рав (рис.). Увеличение 5 8 „, Б е в 8 2 \ ° по .во ч 80 60 Й 10 Й 20 Высоте 1 и скорость 8 повъоиа воды в стекяяяяои каяяляяре в зависимости от времени яевдепствяя ультраявукя. 0 28 ЧОБО БОПО Оре > . с интенсивности УЗ и развитие акустич. потакая снижают 3. з., и при звуковом давлении 14 — 18 атм подъем воды в стеклянном капилляре укаваиных размероя под вовдействием УЗ нс происходит. Нарушение локализации в окрестностях основания капилляра навигационных пузырьков и уход их из сечения капилляра приводит к мгновенному опусканию жидкости до уровня, определяемого действием сил поверхностного натяжения.
Поддержание уровня жидкости в капилляре требует меньших (в 5 — 10 раз) затрат акустич. энергии, т. к. при этом уже ие нужно преодолевать силы вязкого трения жидкости о стенки капилляра, 3. э. находит применение в различных техиологич. процессах. Он позволяет ускорять в десятки и сотни раз пропитку пористо-капиллярных тел и увеличивать заполнение щелей эвз»ипмюминесцеиция в различных конструкциях.
Поэтому 3. э, применяется при пропитке катушек трансформаторов и др. маточных ивделий клеями и лаками, при дублении кож, при окрашивании толстых тканей. 3. э. используются при пайке сложных издолий, т. к. он обеспечивает проникновение горячего припоя одновременно во все аазоры и повышает этим качество соединений, напр. при бесфлюсовой пайке трубчатых теплообменников.
Волыпинство процессов УЗ-вой обработки твердых тол в жидкости с участием кавитации начинается именно с усиленного проникновения жидкости в капиллярные щели твердых тел и расклинивання их. Это относится к процессам УЗ-вых очисглки, травления, сверления (см. Механик«окая обработка), к процессам кригталлигаяии и рафинирования при использовании улылрагвука г металлургии и т. д. 3. э. позволяет значительно ускорить процесс дисвергирования и гидроабразивного разрушения порошкообрааных материалов. проводимый иа УЗ-вых установках, работающих под статич. давлением. 3.
в. используется н фасоином литье для получения тонких (капиллярных) каналов литейной формы при изготовлении точных отливок иэ алюминиевых сплавов, когда их аатнердевавие проводится в поле акустич. кавитации при наложении стэтич. давления. .7ыт.. К н ч я й г о р о д с н к й Ю. И., Дрожалооа Б. И., «Науч. трудй Моск, нн-та стали и сплавов», 1977, № 90, с. 12 — 16, Розин Ю. Н., Тихонов н В. С., «Коллондн. 1к.», 1969, т. 91, №4, с. 568 — »72; Коновалов Е. Г., ЛН В(СР», 1962, т. 6, №8, с. 492 — 98; Сгагг К., «ГД1«агоюгг», 1977, у. 15, № 2, р. 75 — 81'( А г р а н а т Б.
Л и д р., Ультрагнуяоэая технология, М., 1974. 11 и. Эскин. ЗВУКОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ вЂ” свечение в жидкости при акустич. кагитачии. Световое излучение при 3. (рис. 1) очень слабое и становится видимым только при значительном усилении или в полной темноте. Спектр 3. в основном непрерывный. Причина свечения — сильное нагревание газа и нара в кавитацнонвом пузырьке, происходящее в реаультате адиабатич. сжатая при его захлопывании: темн-ра внутри пузырька может достигать 10" К, что вызывает термич. воабуждеиие атомов газа и Рне. 1. Свечение поля кавитяцнн перед калым йеррнтогь«н преобразователем, работаютик на частоте 2» кГц. пара в свечение пуаырька, Экспериментально установлено, что вспышки свечения вовиикают на последней стадии захлояывания пузырька, однонремевио с ударной волной, и могут длиться от 1(20 до 1)1000 с.
Интенсивность 3. зависит от количества газа в нувырьке, а также от свойств жидкости, газа и интенсивности звука: с увеличением последней 3, увеличивается до максимума, после чего наблюдаетсн спад (рис. 2). При адиабатич. аахлопывании пузырька, содержащего одиоатомный гаа, темп-ра повышается больше, чем при эахлопываиии пувырька с двух- атомным. Однако если раамеры нуэырька малы, то может стать заметным влияние теплонроводности, бо- й 1.5 2, 1,9 г20.5 0.5 1,0 55 ! Рно. 2. Зазисниосчь ннгенслвностк люкннгспенцнн (выраженной г относнтельных единицах) от интенсивности гвуня 1 (з относнтельнмх единицах).
лее сильное для пузырьков с одно- атомным гааом. Поэтому в достаточно малых пувырьках 3. более интенсивна, если они содержат двухатомный газ, а среди более крупных пузырьков сильнее светятся пузырьки с одноатомным газом. Существуют и другие механизмы, к-рые могут вносить определенный вклад в 3., напр. хемилюминесценция, объясняющая свечение фотохимич. рекомбинацией термически диссоцииронаиных молекул, или свечение газа под действием электрич. разрядов, происходящих н каверне. Литл К н о в и Р., Дейли Д ж., Х а и и н т Ф., Каннтояня, вго.
с англ., М., 1974. К. А. Н угол»чик. ЭПРКЛЛО ЗЕРКАЛО акустическое— гладкая поверхность, лииейыые размеры к-рой велики по сравнению с длиной волны )) падающего звука, формирующая регулярное отражение внуковых волн. Поверхность 3. считается достаточно гладкой, если шероховатости ее ие превосходят величины к!20. Свойства 3. определяются коэфф. отражения и формой его поверхности. Козфф. отражения материала акустич.
3. влияет иа энергию отраженной волны, а форма ыепосредствепыо связана с видом отраженной волна. Акустич. 3. применяются гл, обр. для ивмеыепия направления распро- Рис. 1. Отражение от плоского веркала г; а — плоской волны 1; б — сФерической волны г; 4 — Фронт отраженной плоской волям; б — Фронт отраженной сэервческой волны страыеиия волн. Плоское 3. изменяет только направление распространения волны без иамеыеиия ее вида: плоская волна остается плоской (рис. 1), а сферическая — сферической.
Копич. 3. изменяет ие только направление распространения, ыо и форму фронта отраженной волны: плоская волна 2 (рис. 2, а), отражаясь от панич. ИЗГИБНЫЕ ВОЛНЫ вЂ” деформации изгиба, распростраыяющнеся в стержнях и пластинках. Длина И. в. всегда много больше толщины стержня и пластинки, если же длина волны становится сравнимой с их толщиной, то движение в ыей усложняется и ее не называют изтибпой. Прмиерами И. в.
могут служить стоя- 3. 2, превращается в цплипдрич. волну 2, а цилиыдрнч. волна 1 (рис. 2, б), отражаясь от внутренней Рис. В. Отражение волн от конического вернала. поверхности конуса 2,— в плоскую волну 2. Параболоидыое 3. (рис. 3, а) изменяет направление и впд плоской волыы 2, превращая ее в сходящуюся сферич. волну 2, а вллппсондпое 3. (рис, 3, б) изменяет только ыаправлеиие распространения волны. преобра- Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
