Расширительная камера как эффективное средство изменения звукопрозрачности волновода

Abstract

Построена математическая модель и решена задача о распространении звука в волноводе круглого поперечного сечения при наличии в нем цилиндрической расширительной камеры. Установлено, что при распространении звука в волноводе с расширительной камерой возникают частотные области, в пределах которых наблюдается значительное падение звукопрозрачности системы. Исследовано влияние геометрических размеров расширительной камеры на изменение звукопрозрачности волновода. Выяснено, что основное влияние на расположение областей "запирания" волновода на оси частот оказывает изменение площади поперечного сечения камеры, а на ширину областей в основном влияет длина расширительной камеры. Обозначены пути оптимизации геометрических параметров подобных устройств.

Побудовано математичну модель та розв'язано задачу про розповсюдження звуку в хвилепроводі круглого поперечного перерізу при наявності у ньому циліндричної розширювальної камери. Встановлено, що при розповсюдженні звуку в хвилепроводі з розширювальною камерою, виникають частотні області, в межах яких спостерігається значне падіння звукопрозорості системи. Досліджено вплив геометричних розмірів розширювальної камери на зміну звукопрозорості хвилепровода. Зв'ясовано, що основний вплив на розташування областей "замкнення" хвилепровода на осі частот здійснює зміна площі поперечного перерізу камери, а на ширину областей в основному впливає довжина розширювальної камери. Визначені шляхи оптимізації геометричних параметрів таких пристроїв.

A mathematical model is developed and a problem on the sound transmission in circular waveguide with circular concentric expanding cavity is solved. It is found out that when the sound propagates in the waveguide with an expanding cavity the frequency zones appear, for which it is observed a considerable decrease of the sound transparency of the system. An influence of the expanding cavity dimensions on change of the sound transparency of the waveguide is investigated. It is ascertained that basic influence on the waveguide cut-off zone positions on the frequency axis is made by variation of the expanding cavity cross-section. The expanding cavity length influences basically on width of the waveguide cut-off zones. The ways of an optimization of geometrical parameters for considered system are determined.