Колебание - столб - воздух
Cтраница 1
 |
Фотография вихрей в органной трубе. продувается дымный воздух. [1] |
Колебания столба воздуха в трубке передаются в окружающий воздух, и, таким образом, происходит излучение звука. Длина излучаемой волны для такого свистка, как мы знаем из предыдущего, равна учетверенной длине трубки. [2]
Колебания столба воздуха можно также возбудить периодическим притоком тепла, как в случае поющих пламен, где струя водорода горит внутри открытой цилиндрической трубы. Для поддержания колебаний необходимо, чтобы тепло добавлялось в момент сжатия или отводилось в момент разрежения. Для объяснения принципа действия этой установки необходимо принять в расчет то, что в колебательную систему входит как газ, заполняющий подводящую трубку, так и столб воздуха п трубе. [3]
Частота и характер колебаний столба воздуха в органной трубе определяются свойствами самой колебательной системы, регулирование поступления энергии на поддержание колебаний производится самой системой. Поэтому колебания столба воздуха в органной трубе представляют собой типичный случай автоколебаний, о которых мы говорили в первой главе. [4]
При совпадении или кратности собственной частоты колебаний столба воздуха с частотой возмущающего импульса наступает резонанс, при котором происходит установление стоячих волн давления и наибольшее усиление колебаний давления воздуха. Подбор фазы колебаний выполняется таким образом, чтобы повышение давления воздуха приходилось на конец хода всасывания; при этом обеспечивается увеличение наполнения цилиндра. [5]
Частота и характер колебаний столба воздуха в органной трубе определяются свойствами самой колебательной системы, регулирование поступления энергии на поддержание колебаний производится самой системой. Поэтому колебания столба воздуха в органной трубе представляют собой типичный случай автоколебаний, о которых мы говорили в первой главе. [6]
 |
Схема резонансного изводительноста компрессоров и повышения наддува поршневых компрессо - экономичности их работы с использованием ров. резонансного наддува. Во всасывающей си. [7] |
Роль резонатора выполняет емкость всасывающего трубопровода, обладающего собственной частотой колебаний, Возмущающим импульсом является движение поршня. При совпадении или кратности частоты колебаний столба воздуха с собственной частотой всасывающего трубопровода наступает резонанс, при котором возникают сгоячие волны давления, повышающие давление воздуха и у клапанов в конце хода всасывания, благодаря чему наполнение цилиндра увеличивается и производительность компрессора возрастает. [8]
Но написанное выше условие для образования стоячих волн в трубке означает также, что с открытой стороны трубки имеется узел давления и, следовательно, поток энергии через открытый участок трубки также равен нулю. Это значит, что между колебаниями столба воздуха в трубке и окружающим воздухом нет обмена энергией. [9]
Колебания стержня возбуждают внутри трубки стоячую звуковую волну. Пыль из тех мест, где колебания столба воздуха имеют пучности, постепенно перемещается в области узлов, собираясь там в относительно большие кучки, показанные на рисунке. [10]
Наиболее интересные случаи возникнут при переходе к изучению колебаний столба воздуха. [11]
На столб воздуха в трубе действуют периодические толчки, в результате чего в нем возникают колебания. Эти колебания в свою очередь оказывают обратное воздействие на процесс вихреобразования у щели. Колебания столба воздуха в трубе приобретают частоту, близкую к одной из его собственных частот, в зависимости от того, какова скорость продувания воздуха через щель. [12]
Сжатия и разрежения будут происходить одно за другим, и столб воздуха, находящийся в трубке, будет то сжиматься, то расширяться. Благодаря тому, что один конец трубки закрыт, в этом столбе воздуха вследствие отражения от закрытого конца возникнут стоячие волны, которые будут поддерживаться до тех пор, пока мы продуваем воздух перед открытым концом трубки. Колебания столба воздуха в трубке передаются в окружающий воздух, и, таким образом, происходит излучение звука. Длина излучаемой волны для такого свистка, как мы знаем из предыдущего, равна учетверенной длине трубки. [13]
Так как звук почти полностью отражается от воды ( причина этого станет ясна в дальнейшем), то энергия практически не будет проникать из воздуха в воду; нетрудно понять, что на границе воздух - вода должен быть тогда узел смещения ( и скорости) и пучность давления. Но написанное выше условие для образования стоячих волн в трубке означает также, что с открытой стороны трубки имеется узел давления и, следовательно, поток энергии через открытый участок трубки также равен нулю. Это значит, что между колебаниями столба воздуха в трубке и окружающим воздухом нет обмена энергией. [14]
Однако, соблюсти это требование было бы трудно - излучатели оказывались бы чересчур громоздкими, и для увеличения излучения применяют иные методы. Камертон, например, устанавливается на резонаторный ящик. Вследствие механической связи через стебель камертон возбуждает колебания столба воздуха в ящике, а этот последний излучает колебания в окружающий воздух. При этом, так как ящик с одной стороны закрыт и размерь. Нечто подобное происходит и в струнных музыкальных инструментах, где корпус инструмента играет роль резона-торного ящика. [15]
Страницы: 1 2