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排气消音器
管道消声器主要用于发电部门中的锅炉、汽轮机等热力设备蒸汽排放的有效消声。
时间:2012-9-21 15:24:41 查看:
186
管道消声器
实际上就是质量守恒定律,即媒质中单位时间内流入
体积元的质量与流出该体积元的质量之差应等于该体积元内质量的增加或减少。
有声扰动时媒质中体积元的受力
图
有声扰动时媒质体积元中的质量变化
设想在声场中取一足够小的体积元,
所示,其体积为
,如在体积元左侧面
处,媒质质点的速度为,密度为,则在单位时间内流过左侧面进入该体积元的质量应等于截面积为、高度为的柱体体积内所包含的煤质质量即;在同一单位时间内从体积元经过右侧面流出的质量为
,负号表示流积元内质量增加,则说明它的密度增大了,设它在单位时间内的增加量为,那么在单位时间内体积元质量的增加则
。
管道消声器
由于体积元内既没有产生质量的源,又不会无缘
・
・
第一章
声波的物理基础
无故地消失,所以质量是守恒的。
因此,在单位时间内体积元的质量的增加量必然等于流入体积元的净质量,则
整理后可得
这就是声场中媒质的连续性方程,它描述媒质质点速度
与密度间的关系。
物态方程
考察媒质中包含一定质量的某体积元,它在没有声扰动时的状态以
压强
、密度
及温度
来表征,当声波传到该体积元时,体积元内的压强、密度、温度都会发生变化,当然这三个量的变化不是独立的,而是相互联系的,这种媒质状态的变化规律由热力学状态方程所描述。
管道消声器因为即使在频率较低的情况下,声波过程进行得还是比较快,体积压缩和膨胀过程的周期比热传导需要的时间短得多,因此在声传播过程中,媒质还来不及与毗邻部分进行热量的交换,因而声波过程可以认为是绝热过程,这样,就可以认为压强
仅是密度的函数,即因而由声扰动引起的压强和密度的微小增量则满足
这里下标表示绝热过程。考虑到压强和密度的变化有相同的方向,当媒质被压缩时,压强和密度都增加,
而膨胀时压强和密度都降低
。所以系数
恒大于
零,现以
表示,
这就是理想流体煤质中有声扰动时的物态方程,它描述声场中压强
的微小变化
与密度的微小变化之间的关系。
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