Акустическая добротность трубы Опции

[DS]

Кто нибудь знает границы применения формулы для оценки добротности по потерям от трения о стенки Q=sqrt(1.5wR/N)*r, где w-угловая скорость, R - плотность газа, N - вязкость, r - радиус трубы.
Для частот >50 Кгц нет ли каких поправок ? А то у меня по расчету около 25, а меряется около 6.5.

[Designer56]

Вроде бы, насколько помню, длину нужно брать много меньше волны- тогда формулы справедливы.

[DS]

Вроде бы, насколько помню, длину нужно брать много меньше волны- тогда формулы справедливы.

Диаметр, наверное ?

Тут еще дело в том, что в слое у стенки толщиной порядка 50 мкм поведение газа - иное. Когда этот пристеночный объем мал по сравнению с общим, формулы верны, а вот когда примерно половина объема - не знаю. Вполне возможно, что именно это и снижает добротность в 4 раза.

[SIA]

Диаметр, наверное ?

Тут еще дело в том, что в слое у стенки толщиной порядка 50 мкм поведение газа - иное. Когда этот пристеночный объем мал по сравнению с общим, формулы верны, а вот когда примерно половина объема - не знаю. Вполне возможно, что именно это и снижает добротность в 4 раза.

Сказываются две вещи - неадиабатность (она же немного снижает частоту) и рост вязкого трения.
Точный расчет очень муторен, проще откалибровать экспериментально. Вязкость воздуха, в отличие от жидкостей, максимальна при максимальной температуре.

[DS]

Сказываются две вещи - неадиабатность (она же немного снижает частоту) и рост вязкого трения.
Точный расчет очень муторен, проще откалибровать экспериментально. Вязкость воздуха, в отличие от жидкостей, максимальна при максимальной температуре.

Cнижение частоты не сильно сказывается, поскольку добротность относительно низкая. А обмерять конструкцию - очень трудоемкое дело, к тому же я только на прошлой неделе придумал, как это можно делать достоверно.
Лучше бы рассчитать, поскольку мы иначе не гарантированы, что в следуещем изделии все параметры не будут различаться на +-порядок.

[SIA]

Cнижение частоты не сильно сказывается, поскольку добротность относительно низкая. А обмерять конструкцию - очень трудоемкое дело, к тому же я только на прошлой неделе придумал, как это можно делать достоверно.
Лучше бы рассчитать, поскольку мы иначе не гарантированы, что в следуещем изделии все параметры не будут различаться на +-порядок.

Готовой и аттестованной расчетной методики для трубы Кундта, учитывающей вязкость и неадиабатность я не видел. Все равно придется писать свою, и обязательно проверять на нескольких заметно отличающихся образцах, желательно на разных газах. Т.е. сделать можно, но это стоит денег в любом случае. Если не валять дурака, времени на все вместе потребуется от двух недель до месяца.

[DS]

Готовой и аттестованной расчетной методики для трубы Кундта, учитывающей вязкость и неадиабатность я не видел. Все равно придется писать свою, и обязательно проверять на нескольких заметно отличающихся образцах, желательно на разных газах. Т.е. сделать можно, но это стоит денег в любом случае. Если не валять дурака, времени на все вместе потребуется от двух недель до месяца.

И куда я аттестованную методику буду вешать - в сортир на видное место ? Мне нужны формулы, которые убедят меня лично в том, что я правильно себе представляю реально происходящие процессы.
А с временем работы всякое бывает. Я бы вот так не стал назначать время, требуемое для измерения. Вдруг речь идет о резонансе в детонаторе ядерного устройства в процессе штатной работы ?

[SIA]

И куда я аттестованную методику буду вешать - в сортир на видное место ? Мне нужны формулы, которые убедят меня лично в том, что я правильно себе представляю реально происходящие процессы.
А с временем работы всякое бывает. Я бы вот так не стал назначать время, требуемое для измерения. Вдруг речь идет о резонансе в детонаторе ядерного устройства в процессе штатной работы ?

Ерничать можно сколько угодно, но любые теоретические выкладки для практического использования надо подвергать экспериментальной проверке. Да, пользуясь только "карандашом и бумагой" или компом (без программы которая откалибрована по ранее проделанным опытам), "из первых принципов" часто можно получить качественно правильное решение. Но для того, чтобы оно стало количественным, нужна экспериментальная калибровка, причем не по одной точке. Что тут непонятного ? "Готовые формулы" с приемлемой точностью, как показывает практика, есть только для идеализированных случаев. Вся аэрогидромеханика до сих пор больше экспериментально-эмпирическая наука, нежели теория. Ну можно заняться численным решением уравнения Навье-Стокса совместно с уравнениями теплопроводности, толку- то?

p.s. Я сам занимался расчетом движения воздуха под мембраной конденсаторного микрофона - его нелинейность, микротурбулентность и эффекты теплопередачи очень сильно влияют на характеристики. К примеру, два капсюля, похожих по конструкции, легко могут могут отличаться по величине звукового давления, при котором искажения достигают 0,5%, на 30 дБ - в 30 раз. При этом более линейный капсюль - еще и имеет бОльшую чувствительность. Один - сделан фактически "наобум", хотя и уважаемой фирмой N, другой - правильно рассчитан. Вот и вся разница.