Излучение звука из открытого конца клиновидного волновода. II. Анализ численных результатов

Abstract

Проанализированы количественные данные о структуре и энергетических характеристиках ближнего и дальнего поля при излучении звука из открытого конца клиновидного волновода. В качестве исходных расчетных соотношений использованы результаты работы [1]. Особенностью геометрии волновода является асимметрия стенок относительно вершины клина. Дополнительное удлинение одной из стенок рассматривается как экран и является важным элементом для управления структурой ближнего и дальнего поля. Даны количественные оценки влияния длины экрана на степень звукоизоляции в зоне акустической тени. Данные об изменении направленности излучения при изменении параметров волновода указывают на сложную структуру излученного поля и существенную ее зависимость от структуры поля в нормальной моде, переносящей энергию к раскрыву волновода. Количественное описание структуры дальнего поля дополнено данными о коэффициенте концентрации звуковой энергии и распределении энергии между прошедшей и отраженной волнами. Показано, что при определенных совокупностях исходных геометрических параметров увеличение длины экрана может приводить к уменьшению концентрации излучения.

Проаналізовані кількісні дані про структуру і енергетичні характеристики ближнього та дальнього поля при випромінюванні звуку з відкритого кінця клиноподібного хвилепроводу. Як вихідні співвідношень для розрахунків використано результати роботи [1]. Особливістю геометрії хвилепроводу є асиметрія меж відносно вершини клина. Додаткове продовження однієї з меж розглядаеться як екран і є важливим елементом в керуванні структурою ближнього і дальнього поля. Наведені кількісні оцінки впливу довжини екрану на величину звукоізоляції в зоні акустичної тіні. Дані про зміну напрямленості випромінювання при зміні параметрів хвильовода визначають складну структуру поля і її суттєву залежність від структури поля в нормальній хвилі, яка переносить енергію до розкриву хвилепроводу. Кількісний опис структури дальнього поля доповнено даними про коефіцієнт концентрації звукової енергії і розподіл енергії між хвилею, що пройшла, і відбитою хвилею. Показано, що при певних геометричних параметрах збільшення довжени екрану може приводити до зменшення концентрації випромінювання.

The problem of sound radiation from open edge of wedge-shaped waveguide is considered. Qualitative data about the structure and energy characteristics of the sound field are presented. As the initial calculating relationships the formulas from [1] are used. Geometric peculiarity of the waveguides under consideration is that the walls are asymmetric with respect to vertex of wedge. The additional elongation of eigther wall is considering as a screen and is important element in control mechanism of the near and far field characteristics. Qualitative estimations of the effect of the screen length on extent of sound insulation in the zone of acoustical shadow is presented. The data about change of the sound pattern when the parameters of the waveguides are changed illustrate a complex structure of radiated sound field and strong dependence of one on structure of normal wave carrying the energy to edge of wavegiude. Qualitative description of the far field structure is complemented by data about concentration factor of the sound energy and distribution of energy between transmitted and reflected waves. It is shown that elongation of the screen can produce a decrease of the sound energy concentration.