Дж. Лайтхилл - Волны в жидкостях (1132327), страница 119
Текст из файла (страница 119)
Линейные и нелинейные вол- ны.— М.: Мир, 1977.) Эдесь содержится также довольно полное изложение теории диспергирую- щих волн (в нашей книге — вторая часть эпилога). Выдающийся труд по теории ударных волн и их роли в газовой ди- намике представляет собой монография Зельдович Я. Б., Райзер Ю. Б.
Фиаика ударных волн и высокотемпе- ратурных гидродинамических явлений.— Мл Фиаматгиа, 1963. Использование ударных волн в физической химии для соадавия известно- го и практически мгновенного увеличения температуры и получающиеся в реаультате новые интересные свойства химической кинетики наложены в книге Бредли (Вгад1еу Е. )ч(.). ЯЬосЬ ччачея 1п сЬешпйгу апг( рЬуя!ся.— Ьопбоп: Ме1Ьпеп, 1962.
Случаи, когда изменение температуры вследствие химических реакций аначительно влияет а распространение ударных волн, рассмотрены в ра- боте Зельдоеич Я. Б., Номканеен А . С. Теория детонации. Учебное посо- бие. — М.: Гостехиздат, 1955.
Ниже мы приводим более подробные ссылки по отдельным вопросам акустики. Об истории совдания теории распространения авука см, стр. 595 книги Ленд (1.агпЬ Н.). Е1удгодупаго(ся.— 61Ь ей.— СашЬпдде Юп(чего((у Ргеяя, 1932; Нет Уогры Вочег, 1945. (Имеется перевод: Ламб Г. Гидро- динамика.— М.-Лл ГИТТЛ; 1947.) Эта книга в действительности содержит очень много ценной информации, относящейся к различным вопросам теории волн в жидкости. Помимо децибела, определенного в равд. 1.3 как мера акустическои интенсивности (потока знергии), существуют и другие единицы, вводимые для оценки восприятия внука человеческим ухом. Широко испольауемая единица децибел воспринимаемого шума (РЕ(6В) была введена в работе Брайтер (Кгугег К.
В.).— 7. Асопят. Яос. Ашег., 1959, ч. 31, р. 1415— 1429, где она сравнивается с ранее употребляшпимися единицами измерения субъективно воспринимаемого действия внука. Все они основаны па том, 570 Библиографические комментарии что вводятся различные весовые множители для вависимости спектра интенсивности от частоты. Общий обзор по генерированию звука (равд. 1.4 — 1.40) дан в статье Лсйтхилл (Ь!ЯЬ(М11М, Х.).— Ргос.
Воу. Яос., 1962, А, ч. 267, р. 147— 182. Блестящим подтверждением того, что правила равд. 1.6 могут быть применены к таким сложным явлениям, как генерирование ввука при нерегулярном горении в открытом пламени, является работа Херл, Прайс, Согден, Томас (Нпг1е 1. В., РНсе К. В., Япббеп Т. М., ТЬошав А.).— Ргос. Коу. Яос., 1968, А, ч. 303, р. 409 — 427, Авторы измеряли фотохимически изменение полной скорости реакции и по ней вычисляли флуктуации скорости ивменения объемного расхода у (!) в окружающую атмосферу. Они показали, что наблюдаемая форма акустической волны следует форме Х) (Ц с ожидаемым временем запаздывания.
Шум винта, связанный со стационарным распределением силы около вращающейся лопасти, был вычислен посредством приравнивания напряженности диполя этой силе в работе Гаррик, Уильямс (Оагг1сй 1. Е., )г!П!ашв С. Е.).— 5)АСА Верогь по. И98. %авШпдгоп: 5)аы Абч. Сошш. Аегоаап1!св, 1954. Та же самая задача была репгена с помощью введения дополнительного члена в напряженность дяполя (равд. 1.7) в работе Арнольдо (Агпо1оВ К. А.), Ргоре11ег поЕе сапвеб Ьу Майе 1Ь!сйпеж.— Еав! НагМогб, ПпКеб А!гсгаК Согр. Вер.
5(о. В-0896-1, 1956. Для случая многолопастных винтов н вентиляторов значительное взаимное уничтожение полей излучения диполей, свяванных с различными лопастями, может приводить к ситуация, когда полн квадруполя, связанные с турбулентным следом, становятся главными источниками шума; это показано в статье Феуке Уильялге, Хсукинг (Рроисв УУ!1Кашв Х.
Е., Начйгшдв В. Ь.).— Х. Яоппс) ч"!Ь., 1969, ч. 10, р. 10 — 21. Моделированию явлений генерирования звука с помощью волновой кюветы (разд. 1.8) посвящена работа Фсуке У~льяме, Хоукинг (Р(опав гУ!П!ашв Х. Е., НапМпяв В. Ь.).— 1. 91п!4 МесЬ., 1968, ч. 31, р. 779 — 788. Применение такого моделирования н исследованию явления шума отруи проведено в статье Вебстер (ЖеЬв(егК.
В.).— Х. Р!и!4 МесЬ., 1970, ч. 40, р. 423 — 432. Все теории рассеяния акустических или электромагнитных волн, которые выходят ва рамки рассеяния на компактных телах (равд. 1.9), т. е. не описываются приближением Релея — Бориа, даны в монографии Кинг, Бу (К!пб К. %. Р., %п Т. Т.). Ясаыег!пб апб ШНгасИоп о1 чгачев.— Нагчагб ПпгчегвКу Реева, 1959.
В ней рассмотрено взаимодействие волн как с конечными препятствиями (рассеяние), так и с конечными или полубесконечными энранами (дифракция). Квадрупольный анализ генерерирования звука в аэродинамике (равд. 1ЛО) впервые был проведен в работе Лайтхилл (Ь!ЗЬВМ11 М. Х.).— Ргос. Воу. Яос., 1952, А, ч. 2И, р. 564 — 587. Приложению этого анализа к исследованию шума струи, в частности, посвящена статья Лайтхи л (Ь!ЯЫЫ11 М. Х.).— Ашег. 1пвг. Аегоп. Аз!гоп.
Хоппь, 1963, ч. 1, р. 1507 — 1517. Библиэгра1эичээкиэ комментарии 571 Полезным руководством по вопросам генерируемого потоком шума может служить труд !Кэирч (ред.) (ЯсЬчаггз 1. В., ей.). Ваыс аегойупаш!с ногае геьеагсЬ.— эуаьМпйтоп: р)ат. Аегоп. апй Ярасе Айш!и., 1969. Превосходный общий обзор по этой теме дан в статье Фэукс Уильямс (Р(окса )э'!П!ашз Х.
Е.,).— Апп. Веч. Р!и!й МесЬ., 1969, ч. 1, р. 197 — 222. Более современный и подробный обзор, столь же превосходный, содер- жится в работе Крайтэн (Сг!8Ыоп П. б.).— Ргой. Аегоьрасе Яс!., 1975, ч. 16, р. 31— 96. В качестве особенно интересной иа последних работ следует отметить следующую: Хэуэ (Номе М. Я.).— Х.
!э1шй МесЬ., 1975, ч. 71, р. 625 — 673. Механизм затухания звука в жидкости (равд. 1.13) подробно описан Лайтхиллом на стр. 250 — 351 в сборнике Бэтчелэр, Дэвис (ред.] (Ва!сЬе1ог б. К., Вач!еь В. М., ейь.). Япгчеуь ш шесЬап!сь.— СагаЬгЫде ()и!четь!ту Ргеьь, 1956. В атом обзоре дан подробный анализ нелинейного распространения про- стых волн умеренной интенсивности с учетом затухания.
В атом анализе использовано уравжжне Ьюргерса, и теория раад. 2.11 содержится в нем как предельный случай при малых значениях коэффициента диффузии звука б. Оригинальный текст статьи 1859 г. с изложением теории Римана (разд. 2.8) можно найти па стр. 156 — 175 падания Римам (В1ешапп В.). беьагогае!ге пга1ЬегаатбсЬе %егЬе.— 2пй ей.— 1.е1рг!8: ТепЬпег, 1892.
Предложенное Ркманом преобразование уравнений движения приведено на стр. 159 (где нашему Р соответствует его 7). Соотношения на ударной волне в виде, учитывающем увеличение энтропии (раэд. 2.10), были получены в работе Рэнкин (ВапРйпе Вг. Х. М.).— РЬ(1. Тгапз. Воу. Яос„1870, ч. 160, р. 277 — 288, а для жидиости с более общими свойствами — в работе Гюгэниэ (Нодон!ог А.).— Х. йе !'Все!е Ро1угесЬ., 1889, 1. 58, р.
1 — 125. Исследование внутренней структуры ударной волны было вьшолнено одновременно в 1910 г. в работах Релэп (Вау!е!8Ь 1,огй).— Ргос. Воу. Яос., 1910, А, ч. 84, р. 247 — 284 Тейлор (Тау1ог б. 1.).— Ргос. Воу. Яос., 1910, А, ч. 84, р. 371 — 377. В последней иэ них изложение очень близко к тому, которое дано в равд. 2.10; более современное изложение можно найти в работах, указанных выше. Укаэг<ем здесь также работу, где обсуждается не противоречащая законам термодинамики возможность существования жидкостей, в кото- рых волны разрежения будут разрывными: Гэмнээн, .уамбракиэ (ТЬогпрзоп Р. А., 1 ашЬгаМь К. С.).— Х.
Р!и!й МесЬ., 1973, ч. 60, р. 187 — 208. Общее правило включения ударной волны в развивающуюся простую волну малой амплитуды получено в работе Уиэем (э)гЫ1Ьаш б. В.).— Х. р!и!й МесЬ., 1956, ч. 1, 290 — 318, которая в дальнейшем была им обобщена на случай неоднородных сред, рассматриваемых в равд. 2.13 и 2.14; см, статью Уиээм (%ЫгЬаш б. В.).— Х. р!п!й МесЬ., 1958, ч. 4, р. 337 — 360. Современный обаор по теории звукового удара дан в статье Лайтхил- ла, напечатанной в книге Стэллери, Гэйдон, Оуэн (ред.) (Я!оПегу Х. Во бауйоп А.
б., Окоп Библиоерасбичеекие комментарии Р. К., ейт). ЯЬосй 1пЬе геееагсЬ.— Бопйоп: СЬаршап апй На11, 1971, а также в статье Хейе (Пауеэ гг'. В.).— Апп. Кеч. ИпЫ МесЬ., 1971, ч. 3, р. 269 — 290. Довольно сложная теория распространения простых волн большой амплитуды для случая постепенно меняющихся фиэических характеристик жидкости и поперечного сечении канала или трубы построена в работах Варлей, Вамбербач (чаг!еу Е., СпшЬегЬагсЬ Е.).— 1. 1пв1. Ма1Ь. Арр1мв., 1966, ч. 2, р.
133 — 143; 7. ИпЫ МесЬ., 1970, ч. 43, р. 513 — 537. Эта строгая теория волн с болыпой амплитудой подтверждает теорию, данную в равд. 2ИЗ и 2.14 (к которой она сводится в случае малой амплитуды). Однако ее вельэя обобщить таким образом, чтобы изучать распростраление волн после того, как появится сильная ударная волна. Другим аспектом нелинейной акустики, рассматриваемым в данной книге, является акустический ноток (равд.