对充液聚焦球内液体声参数研究

本文叙述了充液聚焦球内低声速液体的声速测量,测得了声速与温度、混合比的关系曲线。用Wood混合液声速公式和测量结果导出了低声速液体的声速与温度、混合比的经验公式,解释了测量声速曲线和公式声速曲线出现的差异,本文对充液聚焦球内低声速液体的设计提供了实验基础和理论依据。     

海底沉积物声速与物理性质的理论关系

为建立海底沉积物声速与物理性质的关系,引入密度变化比和弹性模量变化比为参数描述海底沉积物声速。密度变化比是描述声速的一个复合参数,由孔隙率、固相密度和海水密度三个物理参数表示;弹性模量变化比是描述声速的另一个复合参数,由孔隙率、固相体积模量和海水体积模量三个物理参数表示;声速公式可展开为这两个复合参数的泰勒多项式。两个复合参数的变化构成声速曲面,声速曲面包含了声速特性与沉积物性质的完整信息;而单参数声速公式是声速曲面上的一条曲线。数值计算与测试结果对比表明:把孔隙率-声速经验公式变换为参考声速乘以一个调制函数的标准形式,各个海区的孔隙率-声速经验公式的调制函数是相当接近的。论文导出的声速公式与Wood声速公式的区别在于弹性模量的模型不同。      

海底沉积物声速与物理性质的理论关系

为建立海底沉积物声速与物理性质的关系,引入密度变化比和弹性模量变化比为参数描述海底沉积物声速。密度变化比是描述声速的一个复合参数,由孔隙率、固相密度和海水密度三个物理参数表示;弹性模量变化比是描述声速的另一个复合参数,由孔隙率、固相体积模量和海水体积模量三个物理参数表示;声速公式可展开为这两个复合参数的泰勒多项式。两个复合参数的变化构成声速曲面,声速曲面包含了声速特性与沉积物性质的完整信息;而单参数声速公式是声速曲面上的一条曲线。数值计算与测试结果对比表明:把孔隙率-声速经验公式变换为参考声速乘以一个调制函数的标准形式,各个海区的孔隙率-声速经验公式的调制函数是相当接近的。论文导出的声速公式与Wood声速公式的区别在于弹性模量的模型不同。     

基于 LabVIEW 声速测量系统研究声速与温湿度的关系

利用USB独立声卡结合虚拟仪器软件LabVIEW开发了声速测量系统,研究了声速与空气的温度、湿度之间的关系,得到了温湿度修正的声速经验公式。     

空气比热容比之声速测量法

介绍了声速公式的理论推导;提出了用声速测量方法测空气比热容比的实验方法;将声速测量方法和FD-NCD型空气比热容比测定仪测得的空气比热容比的误差进行了比较。     

F_(113)、CCI_4及其混合液体的声速

从已得的F_(113)、CCl_4及其混合液体的声速经验公式,计算了F_(113)、CCl_4及其混合液体的声速.绘出了定混合比下的声速与温度的关系曲线和定温度下的声速与混合比的关系曲线.给使用这些声速者提供参考.     

相控阵多普勒计程仪声基阵输出信号模型

相控阵多普勒计程仪具有基阵体积小，无需进行声速补偿等优点。本文在讨论相控阵多普勒计程仪原理的基础上，推导了速度解算公式，验证出公式与声速无关，进而推导出声基阵的输出信号模型，利用此模型便可模拟相控阵的输出信号。     

F113、CCI4及其混合液体的声速

从已得的F₁₁₃、CCl₄及其混合液体的声速经验公式,计算了F₁₁₃、CCl₄及其混合液体的声速.绘出了定混合比下的声速与温度的关系曲线和定温度下的声速与混合比的关系曲线.给使用这些声速者提供参考.     

稠密可压缩气粒两相流动中的等熵声速计算建模及物理规律

气体相与颗粒相混合流场的声速研究, 由于具有重要的基础理论价值与广泛的工程应用背景, 逐渐受到人们重视. 针对稠密可压缩气粒两相流动, 综合考虑颗粒相所占空间体积以及颗粒间相互作用, 推导给出了新的等熵声速计算公式; 新公式包含了已有的纯气体、稀疏气粒两相流情形的计算公式作为其特例, 一方面验证了公式推导的正确性, 另一方面说明新公式更具有通用性; 分析了不同颗粒质量分数条件下的声速变化规律, 相应结果与普朗特的理论分析符合, 特别对于稠密气粒两相流动工况得到了一些新的物理认识; 开展了颗粒间相互作用建模参数的物理分析, 揭示了其对气粒两相流动声速的影响机理. 本文取得的成果为稠密可压缩气粒两相流动研究以及相关工程应用提供理论支撑.     

基于手机Phyphox软件设计“共鸣管测声速”居家实验

为了让学生居家完成空气中声速的测量,基于手机Phyphox软件设计了"共鸣管测声速"实验。本实验根据共鸣管的原理,利用手机Phyphox软件测量一端封闭,一端开口的奶茶管发出共鸣音时的基频,理论上声速大小是基频与空气柱长度乘积的4倍,但实际上有效空气柱长度是实际空气柱长度加上"管口校正量"。通过公式变形,得出实际空气柱长度与基频的倒数成正比例的关系公式,采用线性拟合数据直接得出声速,从而巧妙避免了"管口校正量"的干扰,同时理论上也给出了一种得到"管口校正量"的方法,这是本实验的创新点。实验以内直径为12.0mm的奶茶管进行测量数据,通过线性拟合得到声速值,并进一步讨论了线性拟合得出的截距的物理意义和含义。     

气液两相流中的声速研究

气液两相流在工业各领域中广泛存在,而声速是描述其声学性质的一个重要参数。本文从流体的体积弹性模量的定义出发,推导了气液两相流中的声速随含气率的变化关系式,即混合流体的Wood声速公式,将其声速的部分计算结果和其他作者的实验数据进行了比较,吻合良好。并通过COMSOL有限元模拟软件得到不同气体分布下圆管谐振腔最低阶模式的共振频率,间接数值模拟研究了含气率对声速的影响。模拟结果与理论计算结果一致,当气液两相流中含气率较低时,声速随含气率的增大急剧减小。本研究结果为确定声速与气液两相流中的含气率间的关系提供了参考依据。     

关于奇异夸克物质的性质

基于以前的工作,导出了新的奇异夸克质量公式,并用于研究奇异夸克物质的性质,得到与MIT袋模型类似的结果.而且发现,新公式导致与以前有所不同的结果,即声速随能量密度的增加而趋向于极端相对论情况的速度减慢.     

流体饱和砂岩中弹性波速度的一种动力学计算模型

本文在怀利(Wyllie)平均时间公式的基础上,结合声速测井的条件,引入固体骨架和孔隙流体的平均等效长度等三个假设,采用普通弹性波动力学的方法,导出流体饱和砂岩地层中弹性波传播方程,得到纵、横波速度的计算公式,从而将怀利的计算纵波速度的运动学模型,发展成计算纵、横波速度的动力学模型。本文结果与Raymer等人1980年提出的经验公式十分接近,也与Wyllie等人测定的空气饱和砂岩的声速数据相吻合。     

一种低声速沉积层海底参数声学反演方法

软泥底环境下沉积层参数的声学反演是国际水声领域的一个研究热点.浅海中,当高声速基底和海水之间存在一层低声速(小于海水声速)的沉积层时,小掠射角情况下不同频率声传播损失会出现周期性增大现象.基于此现象,提出一种适用于低声速沉积层的海底参数声学反演方法.首先,推导给出小掠射角情况下传播损失周期增大的频率间隔与沉积层声速、厚度及近海底海水声速之间的解析表达式;其次,利用一次黄海实验中软泥底环境下的宽带声传播信号,提取了小掠射角下传播损失增大的频率周期;再次,把该解析表达式作为约束条件,结合Hamilton密度与声速的经验公式,采用匹配场处理反演给出沉积层的声速、密度、厚度及基底的声速、密度;然后,利用声传播损失数据反演得到泥底环境下不同频率的声衰减系数,通过拟合发现泥底声衰减系数随频率近似呈线性关系;最后,给出了双层海底模型和半无限大海底模型等效性的讨论.反演结果为低声速沉积层海底声传播规律研究与应用提供了海底声学参数.     

多元有机混合液声速特性与非线性声参量B/A的数值计算

根据Jacobson的液体分子自由程理论和液体声速与分子自由程的关系,推导出多元有机混合液声速的温度系数、压力系数和非线性声参量B/A的计算公式,并根据组成多元有机混合液各组分特性参量(密度、自由程、非线性声参量B/A、等压膨胀系数、等温压缩系数等),利用给出的公式对声速的温度系数、压力系数、非线性声参量B/A进行了数值计算,并将计算结果与实验结果进行了比较.     

散砂及表层海洋(砂质)沉积物中的声速

根据作者的颗粒介质中的声传播理论,应用熄灭定理,给出了颗粒介质中的声速公式.对表层海洋(砂质)沉积物及气砂中的声速作了数值计算,结果表明,在大气压力下,气砂中的声速比空气中的声速小.而在表层海洋沉积物中,散射相互作用的影响不可忽视,粘滞波相互作用对声速的影响不大.刚性粒子理论结果与发表的实验数据比较符合,弹性粒子理论模型应该说是符合实际的,但给出的结果反而比实验数据小,这表明更多的实验测量是需要的.还比对分析了已发表的实验数据,结果表明,颗粒介质理论是更适宜于研究气砂中的声传播问题.     

脉冲回波迭加法测声速系统误差修正

本文给出了用脉冲回波迭加法测声速时,超声衍射、声波在界面上反射、样品反射面间不平行产生的系统误差的修正公式和修正方法.     

Characteristic impedance of a liquid mixture

本文从理想混合液的基本假设出发,由声速公式导出了混合液的特性声阻抗表达式。在此基础上对二元混合液的特性声阻抗进行了讨论。对甘油和乙醇,进行了混合实验,由本文导出的公式所计算出的混合液的特性声阻抗值与由实验所测得的值符合较好。     

具有局部稀薄气体效应的高超声速尖锥气动加热特征研究

以微钝尖锥为飞行器前缘模型,采用基于分子运动论的DSMC方法模拟不同前缘曲率半径的尖锥在高超声速来流下的气动热环境,计算驻点热流率,并与Fay-Riddell公式和其他修正理论作对比,研究具有局部稀薄气体效应的高超声速尖锥气动加热特征及其变化规律.发现修正的Cheng参数适合作为工程上判断驻点区域稀薄气体效应影响大小的判据.     

悬浮液中的声速测量与悬浮粒子压缩系数的计算

本文报导了由一种单分散球形微粒(马勃孢子)和几种溶剂所组成的悬浮液中超声波速度的测量结果.测量是采用超声干涉仪,频率固定在1兆赫,在不同温度(10—60℃)和不同粒子体积浓度(12—70％)的情况下进行的;根据所得结果较为详细地讨论了不同条件下悬浮液的声速变化情况.从数据的分析表明,该悬浮液遵从声速平方相加公式.最后按简化的 Herzfeld公式计算了所讨论的粒子在不同温度时的绝热压缩系数.