Физические явления и эффекты 5 страница
Если бы жидкость была идиально однороной, а поверхность
твердого тела, с которым она граничит идеально смачисваемой,
то разрыв происходил бы при давлении более низком, чем давле-
ние насыщенного паражидкости, при котором жидкость становится
нестабильной. Теоретическая прочность воды на разрыв равна
1500 кг/см. реальные жидкости менее прочны. Максимальная проч-
ность на разрыв тщательно очищенной воды, достигнутая при рас-
тяжении воды при 10 град. составляет 260 кг/см. Обычно же раз-
рыв наступает при давлениях, насыщенного пара. низкая
прочность реальных жидкостей связана с наличием в них так на-
зываемых кавитационных зародышей - плохо смачиваемых участков
твердого тела, твердых частиц, частиц, заполненных газом мик-
роскопических газовы предохраняемых от растворения мономолеку-
лярными органическими оболочками, ионных образований, возника-
ющих под действием космических лучей.
Увеличение скорости потока после начала кавитаци влечет
за собой быстрое возрастание числа развивающихся пузырьков,
вслед за чем происходит их обьединение в общую кавитациверну и
течение переходит в струйное.
Для плохо обтекаемых тел, обладающих острыми кромками,
формирование струйного вида кавитации происходит очень быстро.
наличие кавитации неблагоприятно сказывается на работе гидрав-
лических машин, турбин, насосов, судовых гребных винтов и зас-
тавляет принимать меры к избежанию кавитации. Если это оказы-
вается невозможным, то в некоторых случаях полезно усилить
развитие кавитации, создать так называемый режим "суеркавита-
ции", отличающийся струйным характером обтекания и применив
специальное профилирование лопастей, обеспечить благоприятные
условия работы механизмов. Замыкание кавитационных пузырьков
вблизи поверхности обтекаемого тела часто приводит к разруше-
нию поверхности,- так называемой кавитационной эрозии. Чтобы
избежать захлопывание кавитационных пузырьков, надо подать в
область пониженного давления какой-нибудь газ, например воз-
дух.
Так сделали специалисты Гидропроекта. Они построили на
водосбросе Нурекской плотины в области максимальной кавитации
искуственный трамплин, создав тем самым большую зону понижен-
ного давления, которую соединили с атмосферой. Теперь кавита-
ция засасывала воздух из атмосферы и сама себя разрушила.
Очень часто используют происходящие при кавитации разруше-
ния для ускорения различных технологических процессов.
А.с. N 443663: Способ приготовления грубых кормов, включаю-
щий обработку их раствором щелочи, отличающийся тем, что с
целью размягчения и ускорения влагонасыщения корма, обработку
его осуществляют в кавитационном режиме.
4.8.2. Акустическая кавитация.
Это образование и захлопывание полостей и жидкости под воз-
действием звука. Полости образуются в результате разрыва жид-
кости во время полупериодов сжатия. Полости заполнены в основ-
ном насыщенным паром данной жидкости, поэтому процесс иногда
называется паровой кавитацией в отличие от газовой кавитаци-
иинтенсивных нелинейных колебаний газовых (обычно воздушных)
пузырьков в звуковом поле, существовавших в жидкости до вклю-
чения звука. Если газовая кавитация может протекать с большей
или меньшей интенсивностью при любых значениях амплитуды дав-
ления звуковой волны, то паровая лишь при достижении некоторо-
го критического значения амплитуды давления, так называемого
кавитационного порога. Величина этого порога - от давленияна-
сыщенного пара жидкости до нескольких десятков и даже сотен
атмосфер (в зависимости от содержания в жидкости зародышей).
Эксперементально установлено, что величина порога завист от
многих факторов. Порог повышается с ростом гидростатического
давления, после обжатия жидкости высоким (порядка 1000 атм.)
статистическим давлением,при обезгаживании и охлаждении жид-
кости, с ростом частоты звука и с уменьшением продолжительнос-
ти озвучивания. Порог выше для бегущей, чем для стоячей воды.
При захлопывании сферической полости давление в ней резко
возрастает, как при взрыве, что приводит к излучению импульса
сжатия. Давление при захлопывании особенно велико при кавита-
ции на низких частотах в обезгаженной жидкости с малым давлен
насыщенного пара. Если увеличить содержание газа в жидкости,
то диффузия газа в полости усилится, захлопывание полостей
станет неполным и подьем давления при захлопывании - неболь-
шим. При содержании газа в жидкости выше 50% от насыщения воз-
никает кавитационное обезгаживание жидкости - образование и
всплывание газовых пузырьков и вырождение паровой кавитации в
газовую. Если образовавшиеся паровые пузырьки колеблются вбли-
зи границы с твердым телом, около них возникают интенсивные
микропотоки. Появление кавитации ограничивает дальнейшее повы-
шение интенсивности звука, излучаемого в жидкости, что влечет
за собой снижение нагрузки на излучатель.
Акустическая кавитация вызывает ряд эффектов. часть из них,
например, разрушение и диспергирование твердых тел, эмульгиро-
вание жидкостей, очистка - обязаны своим происхождением ударам
при захлопывании полостей и микропотокам вблизи пузырьков.
Другие эффекты (например, вызывает и ускоряет химические реак-
ции) связаны с ионизацией при образовании полостей. Благодаря
этим эффектам акустическая кавитация находит все более широкое
применение для создания новых и совершенствования известных
технологических процессов. Большинство практических применений
ультразвука основано на эффекте кавитации.
В А.с. 200981 описывается установка, использующая в своей
работе явление кавитации. Назначение установки - снятие зау-
сенцев с деталей самой различной формы. Деталь помещается в
жидкость под высоким давлением, насыщенную мельчайшими абра-
зивными частицами. При возбуждении в жидкости интенсивной
акустической кавитации заусеницы отделяются от деталей; вдоба-
вок деталь очищается от стружки и масла не только на открытых
поверхностях, но и глубоких отверстиях.
А.с. 285394: Способ создания кавитации в жидкости путем
возбуждения непрерывных колебаний звуковой или ультразвуковой
частоты, отличающийся тем, что с целью поваышения эрозионной
активности жидкости возбуждают в полупериод сжатия дополни-
тельный пиковый импульс сжатия, соответствующий по времени
концу фазы расширения или началу фазы захлопывания кавитацион-
ных полостей.
А.с. 409569: Способ детектирования радиоактивных излучений
по их воздействию на протекание акустической кавитации в жид-
котях, отличающийся тем, что с целью увеличения надежности де-
тектирования, в кавитирующее акустическое поле помещают
тест-образец, определяют степень его эрозии, по изменению ко-
торой судят об интенсивности радиоактивного излучения.
А.с. 446757: Способ получения теплофизической метки, напри-
мер, для измерения расхода путем воздействия излучением на ис-
следуемый поток, отличающийся тем, что с целью расширения диа-
пазона измеряемых сред, воздействуют на контролируемый поток
ультразвуковым полем с интенсивностью выше порога кавитации,
фокусируют звуковые волны в локальную область, создают крат-
ковременный процесс кавитации и получают теплофизическую неод-
нородность за счет продуктов кавитации.
4.8.3. Сонолюминисценция.
В момент захлопывания кавитационного пузырька наблюдается
его слабое свечение, причиной этого явления является нагрева-
ние газа в пузырьке, обусловленное высокими давлениями при его
схлопывании. Вспышка может длиться от 1/20 до 1/1000 сек. Ин-
тенсивность света зависит от колличесва газа в пузырьке: если
газ в пузыорьке отсутствует, то свечение не возникает. Свето-
вое излучения пузырька очень слабо и становится видимым при
усилении или в полной темноте.
Л И Т Е Р А Т У Р А
К 4.1. М.И.Шлионис, Магнитные жидкости. УФН. 1974, т.112.
авп. 3, стр.427
Н.З.Френкель, Гидравлика, М.-Л, 1956.
М.Д.Чертоусов, Гидравлика, М., 1957.
К 4.2. З.П.Шульман и др., Электрореологический эффект, Минск,
"Наука и техника", 1972.
К 4.3. И.М.Холостников, Теория сверхтекучести,
М., "Наука", 1977.
А.Роуз, Техника низкотемпературного эксперимента, М.,
"Мир", 1966.
К 4.4. Л.Лодж, Эластические жидкости, М., "Наука", 1969.
Физика ударных волн и высокотемпературных явлений,
М., 1963.
В.Н.Дмитриев, Основы пневмоавтоматики,
М., "Машиностроение", 1973.
Ю.Иванов, Была ли дырка в ванне Архимеда?
"Техника молодежи", 1972, стр.40.
А.Альтшуль и др., Визревые воронки, "Наука и жизнь",
1968, N'7.
К 4.6. М.П.Малков, Справочник по физико-химическим основам
глубокого охлаждения, М.-Л., 1963.
К 4.7. Н.Е.Жуковский, "О гидравлическом ударе в водопроводных
кранах", М.-Л., 1949.
М.А.Мостков и др., "Расчеты гидравлического удара",
М.-Л., 1952.
Г.В.Аронович и др.,"Гидравлический удар и уравнительные
резервуары", М., "Наука", 1968.
Л.А.Юткин, "Электрогидравлический эффект", М.,
"Машгиз", 1955.
К 4.8. Л.Родзинский, "Кавитация против кавитации", "Знание -
сила", N'6, 1977, с.4.
Н.А.Рой, Возникновение и протекание ультразвуковой
кавитации, Акустический журнал, 1957, вып.I.
И.Пирсол, "Кавитация", М., "Мир", 1975.
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
5.1. Механические колебания.
Колебаниями называют процессы, точно или приблизительно
повторяющиеся через одинаковые промежутки времени. По своему
характеру колебания подразделяют на:
5.1.1. Свободные /или собственные/.
Свободные колебания - представляют собой колебания, со-
вершаемые системами, представленными самим себе, около своего
положения равновесия. Для возбуждения собственных колебаний
требуется определенное количество энергии. Частота собственных
колебаний определяется целиком свойствами самой системы.
А.с. 245 419: Способ определения главных центральных осей
и моментов инерции геометрической фигуры, имеющей сложные
очертания, путем измерения периода колебания пластинки, данной
фигуре, отличающейся тем, что с целью повышения точности, в
ластинке просверливают три отверстия, не лежащие не на одной
прямой, протягивают через два из них нить, натягивают ее гори-
зонтально и измеряют период колебания пластинки, затем протя-
гивают нить через вторую пару отверстий и также измеряют пери-
од колебания пластинки, и по измеренным периодам колебаний
подсчитывают значения осевых и центробежных моментов инерции
относительно центральных осей инерции фигуры.
А.с. 280 014: Способ определения координат центра тяжести
механической системы, заключающейся в том, что к системе поо-
чередно прикладывают движущие моменты, и по величине этих мо-
ментов в зависимости от веса системы определяют координаты ее
центра тяжести, отличающийся тем, что с целью повышения точ-
ности измерения при ограниченных углах поворота системы, дви-
жущие моменты, прикладываемые к системе, изменяют по гармони-
ческому закону, с постоянной амплитудой на двух различных по
частоте колебаний режимах, измеряют движущие моменты при про-
хождении системой нулевого положения и некоторого произвольно-
го выбранного другого положения, отличного от нулевого, и по
величине этих моментов в зависимости от частоты колебания сис-
темы и ее веса определяют координаты центра тяжести.
А.с. 288 383: Способ измерения натяжения движущейся маг-
нитной ленты в лентопротяжных механизмах по частоте ее колеба-
ний, отличающийся тем, что с целью повышения точности,
регистрируют крутильные колебания ленты вокруг ее продольной
оси, и по частотному спектру колебаний определяют среднюю ве-
личину натяжения ленты.
Свободные колебания из-за непрерывного расхода энергии на
преодоление сил трения, всегда являются затухающими. Скорость
затухания определяется характеристиками среды, в которой про-
исходят колебания.
А.с. 246 101: Способ измерения массового расхода жидкос-
тей и газов путем сообщения колебаний участку трубопровода со
средой, отличающийся тем, что с целью повышения точности изме-
рения, участку трубопровода сообщают периодические колебания и
измеряют время затухания свободных колебаний участка трубопро-
вода между двумя фиксированными уровнями колебаний, обратно
пропорциональное количеству прошедшей за это время среды.
А.с. 274 276: Способ измерения давления, воспринимаемого
индикатором в виде кварцевой пластинки отличающийся тем, что с
целью повышения чувствительности и надежности измерения, ука-
занную пластинку приводят в резонансное колебание и по измене-
ниям ее импеданса и декремента затухания судят о воспринятых
ее давлениях.
А.с. 348945: Способ определения содержания в яйце плотной
жидкой фракци, отличающийся тем, что с целью сохранения плот-
ности яйца и сокращения продолжительности проведения процесса,
содержания плотной жидкой фракции в яйце определяют по числу
колебаний его содержимого путем воздействияна яйцо маятниковых
маятниковых колебаний до заданной амплитуды затухания и после-
дующего пересчета полученного числа колебаний по предваритель-
но построенной калибровочной кривой на содержание плотной и
жидкой фракции яйца.
5.1.2. В ы н у ж д е н н ы е колебания совершаются под
действием внешней периодической /или почти периодической/ си-
лы, например, колебания мембраны микрофона, барабанной пере-
понки уха, ударного элемента отбойных молотков, пластины маг-
нитострикционного преобразователя ультразвуковых агрегатов.
Частота вынужденных колебаний равна частоте вынуждающей силы,
а амплитуда колебаний зависит от свойств системы.
А.с. 271 868: Способ автоматического контроля начала об-
разования неразрушаемой структуры бетонной смеси при виброфор-
мировании путем фиксации момента изменения свойств бетонной
смеси, отличающийся тем, что с целью повышения точности изме-
рения, определяют момент совпадания величин амплитуд вибрации
бетонной смеси и стола виброплощадки.
А.с. 301 551: Способ измерения массы, включающий опреде-
ление параметров колебания, отличающийся тем, что с целью точ-
ного измерения и исключения влияния внешних механических по-
мех, например, при контроле массы рыбы загружаемой в
консервную банку на плавучем рыбоконсервном заводе, на измеря-
емую упруго подвешенную массу периодически воздействует возму-
щающей силой с частотой, отличающейся от частоты помех и по
амплитуде вынужденных колебаний, возникающих при этом, судят о
величине массы.
А.с. 560 563: Способ контроля выдаиваниявымени животных
при машинном доении, включающий определение степени опорожне-
ния вымени по изменениям физических свойств его с помощью из-
вестных устройств, отличающийся тем, что с целью повышения
точности контроля, определения степени опорожнения долей выме-
ни ведут по изменению уровня и частоты акустических колебаний
возникающих в них.
Вынужденные колебания, возбуждаемые в системе внешними
силами, часто приводят к интенсификации многих, технологичес-
ких процессов.
А.с. 460 072: Способ распыления жидкостей, по которому на
распыляемую жидкость накладывают высоко частотные колебания,
отличающийся тем, что с целью повышения эффективности распыле-
ния, применяют последовательное наложение колебаний различных
частот.
А.с. 512 893: Способ электроэрозионной обработки с пода-
чей в межэлектродный зазор одновременно с рабочей жидкостью
нейтрального газа, отличающийся тем, что с целью интенсифика-
ции процесса, газ вводят в пульсирующем режиме с частотой 0,15
-0,2 Гц.
Патент США 3 467 331: Способ разматывания ленты, заключа-
ющийся в том, что участок ленты, сматывающейся с подающего ру-
лона, приводят в колебания, под действием которого преодолева-
ется сила сцепления между витками ленты подающего рулона.
Если на сверло наложить в процессе сверления
возвратопоступательные колебания, направленные вдоль его оси,
то процесс сверления намного упрощается, так как сверло мно-
гократно /с частотой колебания/ как бы возвращается в исходное
положение, поэтому его не уводит, трение уменьшается, повыша-
ется чистота поверхности сверления.
5.1.3. Особую роль в колебательных процессах играет явле-
ние р е з о н а н с а - резкого возрастания амплитуды вынуж-
денных колебаний, наступающего при приближении частот
собственных и вынужденных колебаний системы. Явление резонанса
используется для интенсификации различных технологических про-
цессов.
А.с. 119 132: Вибрационный транспортер, выполненный ввиде
желоба или трубы с размещенными вдоль них с определенным шагом
вибраторами, отличающийся тем, что с целью уменьшения коли-
чества вибраторов, приводящих транспортер, часть из них заме-
нена подпружиненными реактивными массами, настроенными в резо-
нанс со всей колеблющейся системой.
А.с. 508 543: Способ обработки металлических изделий,
включающий нагрев до температуры отпуска с одновременным при-
ложением механической вибрации, отличающийся тем, что с целью
предотвращения образования усталостных трещин и интенсификации
процесса снятия внутренних напряжений в сварных изделиях, об-
работку ведут при местном нагреве зоны сварного шва с одновре-
менной вибрацией всего изделия, осуществляемой в резонансном
режиме с частотой, соответствующей частоте при его нагреве.
А.с. 515 006: Способ сушки дисперсных материалов, напри-
мер, солода, в кипящем слое путем продувки его восходящим
пульсирующим потоком теплоносителя, отличающийся тем, что с
целью интенсификации тепломассообмена, продувку ведут в режиме
резонанса с увеличением в зависимости от влажности материала
частоты пульсаций потока теплоносителя, например, для солода
от 6 до 14 Гц., и поддержанием ее средней частоте собственных
колебаний плотности кипящего слоя, и для измерения каких-либо
характеристик системы.
А.с. 175 265: Резонасный датчик уровня сжижения газов,
содержащий колебательный контур, выполненный ввиде стержней с
укрепленными токопроводящими элементами, отличающийся тем, что
с целью повышения точности измерения, стержни настроены на
различные резонансные частоты и расположены относительно друг
друга на расстоянии, позволяющем образовать электрическую ем-
кость, достаточную для возбуждения одного из стержней.
А.с. 271 051: Способ измерения массы вещества в резервуа-
ре, например, жидкого, отличающийся тем, что с целью повышения
точности и надежности измерения возбуждают механические резо-
нансные колебания системы резервуар - вещество, измеряют их
частоту, по величине которой судят о массе вещества.
А.с. 275 514: Способ определения химической стойкости по-
ристого материала к воздействию агреесивных сред, отличающийся
тем, что с целью повышения точности определения, образец под-
вергают воздействию механических колебаний, замеряют резонанс-
ную частоту его собственных колебаний, затем помещают в агрес-
сивную средуи выдерживают необходимое время, зависящее от
материала образца, после чего извлекают, промывают, сушат,
снова подвергают воздействию механических колебаний с замером
резонансной частоты собственных колебаний, и, по изменению уп-
ругих свойств, например, модуля упругости, вычисленного на ос-
новании замеренных величин резонансной частоты собственных ко-
лебаний образца, определяют его химическую стойкость.
А.с. 509 798: Способ испытания конструкций без разрушения
материалов, заключающийся в том, что в элементе конструкции
возбуждают колебания на его собственной частоте и увеличивают
эту частоту при определении усилий, отличающийся тем, что с
целью повышения точности, длину колеблющейся части элемента
ограничивают положением дополнительных механических связей,
после чего измеряют собственную частоту элемента под этой наг-
рузкой, и, сравнивая эти частоты, судят о величине начальных
усилий.
А.с. 519 239: Способ обнаружения налипания металлов в ка-
либрах валков чистовой клети при прокатке, например, арматур-
ной стали, включающей измерения амплитудно частотных характе-
ристик процесса и сравнения их с эталонными, отличающийся тем,
что с целью упрощения и повышения надености способа, контроли-
руют колебания раската в вертикальной плоскости на выходе из
чистовой клети, из сп выделяют составляющую колебаний полосы с
частотой вращения валка и судят о налипании металла по
трех-четырех кратному увеличению амплитуды выделенной состав-
ляющей колебаний.
5.1.4. А в т о к о л е б а н и я - незатухающие колеба-
ния, которые осуществляются в неконсервативной системе при от-
сутствии переменного внешнего воздействия /за счет внутреннего
источника энергии/, причем амплитуда и период этих колебаний
определяются свойствамисамой системы. Классический пример ав-
токолебательной системы - маятниковые часы. Как правило, авто-
колебательные системы склонны к самовозбуждению.
А.с. 267 993: Способ определения сроков схватываниябетонн
по изменению колебаний натянутой струны, помещенной в исследу-
емую смесь, отличающийся тем, что с целью автоматизации про-
цесса определения возбуждают в струне электромагнитные колеба-
ния и измеряют интервал времени от момента затвердения смеси
до момента самовозбуждения струны.
А.с. 279 214: Способ измерения ускорения путем определе-
ния изменения анодного тока в газоразрядной трубке с плазмен-
ным шнуром, отличающийся тем, что с целью получения частотного
выходного сигнала, в газоразрядной трубке создают неоднороное
электрическое поле, вызывающее изменение частоты автоколебаний
плазменного шнура при его смещении под действием ускорения от-
носительно электродов, и по частоте колебаний судят о контро-
лируемой величине.
5.2. Акустика.
Одним из широко известных колебательных движений является
звук - продольные колебания частичек среды, в которых расп-
ространяется звуковая волна.
Акустические /звуковые/ колебания, как и механические ко-
лебания, часто используют для интенсификации различных техно-
логических процессов.
А.с. 442 287: Способ разработки газогидратной залежием
превращения газа из твердого /газогидратного/ состояния в га-
зообразное в пласте, отличающийся тем, что с целью повышения
эффективности разработки залежи, пласт подвергают воздействию
упрцгих колебаний звукового диапозона.
А.с. 500 817: Способ очистки изделий в жидкости, напри-
мер, материалов типа лент, при котором на изделие воздействуют
движущимися относительно его механичекими очистными средства-
ми, преимущественно щетками и акустическим полем, отличающийся
тем, что с целью интенсификации процесса очистки и снижения
его энергоемкости акустическое и механическое воздействие на
изделие совмещают, для чего механические средства очистки рас-
полагают в акустическом поле.
А.с. 553 419: Способ чистки термочувствительных материа-
лов, например микробных препаратов, путем их предварительного
нагрева во взвешенном состоянии, отлежки и последующего охлаж-
дения, отличающийся тем, что с целью интенсификации и повыше-
ния качества сушки, охлаждение материала ведут в среде псевдо-
ожиженного сорбента под воздействиемзвукового поля.
А.с. 553 791: Способ сепарации взвешенных частиц путем
воздействия на них акустическими колебаниями, отличающийся
тем, что с целью сепарации частиц размерами меньше 0,5 мкм и
разделения частиц одинаковых размеров различной плотности,
акустические колебания генерируют в виде импульсов с периодом,
меньшим времени релаксации сепарируемой частицы и длитель-
ностью возрастающей от 0,1 до 1 времени периода следования им-
пульсов.
Акустические колебания различной частоты по разному воз-
действуют на животных.
На основе этого в США /патент N 557 889 / разработаны ус-
тройство и способ, предназначенные для разгона животных. С
этой целью мозг животных подвергается действию раздражающих
колебаний со спектром, лежащим в звуковом диапозоне частот,
представляющий собой совокупность многочисленных колебаний,
успокаивающих мозг животных. Раздражающие колебания действуют
на мозг животного одновременно с успокаивающими колебан при
этом осуществляется модуляция раздражающих колебаний успокаи-
вающими.
Характер звуковых колебаний зависит от свойства источника
звука, поэтому, измеряя различные характеристики звуковых ко-
лебаний, можно установить характеристики источника звука.
А.с. 257 084: Способ определения рассовой принадлежности
пчел, отличающийся тем, что с целью определения рассы на живых
пчелах, сокращение затрат времени и труда и получение более
точных данных, рассовую принадлежность определяют по спект-
ральной характеристике издаваемых пчелами звуков, которую
сравнивают со стандартными спекторами, полученными на пчелах
заведомо чистых расс.
А зная характеристики звуковой волны, можно по ее измене-
нию при прохождении различных сред установить параметры среды.
В США разработан автоматический прибор, сортирующий при
помощи звука яблоки, так как установлено, что зрелые, незрелые
и перезрелые яблоки оказывают различное сопротивление проходя-
щим сквозь них звуковым волнам разных частот.
Звук распространяется в воздухе с определнной скоростью.
Если в какой-то определнной системе координат возникает звуко-
вой импульс, то по времени прохождения его к осям координат,
которое может быть зафиксировано приемниками звука, можно оп-
ределить координаты источника звука. Такой путь и избрали в
институте Кибернетики АН БССР.
При использовании ЭВМ в качестве автоматического проекти-
ровщика необходимо вводить в нее графическую информацию. С
этой целью графическая информация предоставляется ввиде набора
различных кривых, координаты которых вводятся с помощью миниа-
торной искры, возникающей при соприкосновении специального
звукового карандаша (Электроакустического преобразователя) с
любой из точек чертежа, звук который достигает системы коорди-
натных микрофонов, расположенных по краям чертежа. Одна систе-
ма выдает координату по Х, другая по У.
5.2.1. При подходе к приграде акустические волны отража-
ются (эхо). Поэтому, если в закрытом помещении включить и
сразу выключить источник звука, то возникает явление р е в е р
б е р а ц и и т.е. послезвучание,обусловленное приходом в оп-
ределенную точку запоздавших отраженных или рассеянных звуко-
вых волн.
Измеряя время реверберации (время в течении которого ин-
тенсивность звука уменьшается в 1000000 раз) можно определить
обьем свободного помещения.
А.с. 346 588: Акустический способ определения количества
вещества в замкнутом сосуде, отличающийся тем, что с целью уп-
рощения, в свободном пространстве сосуда создают акустический
импульс и измеряют время реверберации, по которому судят о ко-
личестве вещества.
5.3. У л ь т р а з в у к.
Ультразвук - продольные колебания в газах, жидкостях и
твердых телах в диапозоне частота 20.10 в третьей степени Гц.
Применение ультразвука связано в основном с двумя его харак-
терными особенностями: лучевым распространением и большой
плотностью энергии.
Из-за малой длины волны распространение ультразвуковых
волн с сопровождающими эффектами:
отражением
Патент США 3554 030: Расписан расходомер, используемый
для измерения и регистрации величины обьемного расхода крови.
Измерения производятся при помощи ультразвукового преобразова-
теля, который применяется как для излучения, так и приема уль-
тразвуковых волн. Отраженные сигналы, принимаемые преобразова-
телем позволяют определить размер поперечного сечения
кровеносного сосуда, а также скорость движения крови в сосуде.
Измеренные параметры дают возможность получить расчетным путем
величину обьемного расхода крови.
фокусировкой
А.с. 183 574: Способ газовой сварки и резки, заключающий-
ся в использовании тепла пламени горючей смеси, отличающийся
тем,что с целью повышения производительности процесса, в газо-
вую горючую смесь вводят ультразвуковые колебания, фокусируе-
мые в зоне сварного шва или реза.
образование теней (ультразвуковая дефектоскопия);
Большая частота ультразвука позволяет сравнительно легко
создавать ультразвуковые пучки с большой плотностью энергии,
рапространение которых в жидких и твердых телах сопровождается
рядом эффектов, часто приводящих к необратимым явлениям. Эти
эффекты - радиационное давление (избыточное давление испытуе-
мое препятствием вследствии воздействия на него ультразвуковой
волны и определяемое импульсом, передаваемом волной в единицу
времени единице поверхности препятствия), акустическая кавита-
ция (см. раздел 4.8) и акустические потоки, носящие вихревой
характер и возникающие в свободном неоднородном поле и вблизи
препятствий, находящихся в ультразвуковом поле.