Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2020-10-20 | 102 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В качестве примера пузырьковой жидкости [6] рассмотрим смесь воды с воздушными включениями. В численных расчетах использовались следующие значения теплофизических [5] параметров при p0=0.1 МПа, T0=300 К: для воды- Cl=1500 м/с, l00=1000 кг/м3; для воздуха - g00=1.3 кг/м3, сg=1006 Дж/(кг·К), g=0.026 Вт/(м·К). Для значения радиуса пузырьков приняли следующее значение a0=10-3 м. На рис.1 и рис.2 представлены зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания звука от частоты, иллюстрирующие влияние величины объемного содержания воздуха. Сплошные и пунктирные линии здесь соответствуют значениям объемного содержания газовой фазы αg0 =10-3 и 10-4.
Рис. 1. Фазовая скорость
Рис. 2. Коэффициент затухания
Из этих графиков видно три характерных диапазона частот, где существенно различаются не только количественная, но и качественная картина дисперсионных кривых. В области низких частот () величина фазовой скорости в пузырьковой жидкости меньше скорости в чистой жидкости, причем её величина с ростом частоты также растет от значения, определяемого из выражения
до значения
На основе дисперсионного уравнения (2.6) нетрудно получить также следующие асимптотические формулы для зависимости коэффициента затухания от частоты возмущений
при и
при .
В диапазоне частот величины коэффициента затухания и фазовой скорости принимают аномально высокие значения, поэтому эта зона частот соответствует полосе непрозрачности. Вне этого диапазона скорость звука и коэффициент затухания стремятся к значениям
и
Поскольку для пузырьковой жидкости , то при объемных содержаниях газовой фазы, удовлетворяющих условию (), сжимаемость жидкости несущественна и для величины равновесной скорости звука из формул следует, что . При высоких частотах радиальное движение пузырьков «замораживается» из-за инерции окружающей жидкости и, поэтому, сжимаемость смеси определяется сжимаемостью несущей фазы. В связи с этим скорость звука близка к скорости звука в чистой жидкости .
|
Далее проведем сравнительный анализ двух пузырьковых жидкостей, в качестве второй возьмем этиловый спирт с воздушными включениями. В численных расчетах использовались значения следующих теплофизических параметров при p0=0.1 МПа, T0=300 К: для воды - Cl=1500 м/с, l00=1000 кг/м3; для воздуха - g00=1.3 кг/м3, сg=1006 Дж/(кг·К), g=0.026 Вт/(м·К), а для спирта: Cl=1150 м/с, l00=800 кг/м3. Для значения радиуса и объемного содержания пузырьков приняли следующее значение a0=10-3 и αg0 =10-3 соответственно.
На рис.3 и рис.4 представлены сравнение величин фазовой скорости и коэффициента затухания звука в водовоздушной и спиртовоздушной смесей. Сплошные и пунктирные линии здесь соответствуют значениям фазовой скорости и коэффициента затухания в водовоздушной и спиртовоздушной смесей.
Рис. 3
Рис. 4.
Из рис.3 видно, что две дисперсные кривые малозначительно отличаются друг от друга, хотя в диапазоне различие становится видимым. Но, несмотря на эти различия, скорость звука при высоких частотах в водовоздушной и спиртовоздушной смесях будет стремиться к скорости звука в чистой жидкости. Что касается рис.4, то обе кривые практически совпадают на всех диапазонах частот.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе мы провели теоретическое исследование зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты в смеси воды с воздушными включениями при значениях объемного содержания газовой фазы αg0 =10-3 и 10-4. Провели сравнительный дисперсионный анализ двух пузырьковых жидкостей с различными несущими фазами. Пришли к выводу, что скорость звука в водовоздушной и спиртовоздушной смесях распространяется одинаково и стремится к скорости звука в чистой жидкости. Что касается коэффициентов затухания, то они практически совпадают.
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987.
2. Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. М.: Энергоатомиздат, 1990. 248 с.
3. Нигматуллин Р. И., Шагапов В. Ш., Вахитова Н. К. Проявление сжимаемости несущей фазы при распространении волн в пузырьковой среде ДАН СССР. 1989. Т. 304. № 35. С. 1077-1081.
4. Лепендин Л.Ф. Акустика. М.: Высшая школа, 1978.
5. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972.
6. Сарапулова В.В. Особенности преломления и отражения звука на границе раздела между водой и пузырьковой жидкостью // Вестник КемГУ. Вып. 2 (58). Т.2. 2014.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!