Тема: Визуализация стоячих акустических волн при помощи паровой и газовой кавитации

Картина стоячих волн описана во всех учебниках по акустике, однако эта картина зачастую идеализирована и не соответствует реальному эксперименту.
Целью данной работы является визуализация стоячих волн при помощи паровой и газовой кавитации.
Была собрана экспериментальная установка и проведено несколько серий экспериментов, в результате которых, были получены фотографии распределения газовых и паровых пузырьков, возникающих при отражении акустических волн от мягкой и жесткой границ. Было исследовано отражение от плоской границы в цилиндрическом сосуде, картины отражения плоской волны от угла ±45º в аквариуме и получены снимки отражения плоской волны от сферической поверхности и уголкового отражателя.
Купить

В результате работы был получен и обработан большой массив данных, который содержит более тысячи фотографий паровой и газовой кавитации, с помощью которой были визуализированы стоячие акустические волны в сосудах с разной геометрией. Мы рассмотрели стоячие акустические волны в цилиндрическом сосуде с водой, акустические волны, отраженные от двугранного угла в аквариуме, картину стоячих волн при отражении плоской волны от трехмерного уголкового отражателя и сферической поверхности.
Полученные фотографии картин стоячих волн позволяют интерпретировать некоторые из них в рамках линейных расчетов, однако имеют ряд особенностей, причиной чего, вероятно, является нелинейность среды, которая вызвана большим количеством пузырьков, которые сильно меняют акустические характеристики среды- скорость звука, сжимаемость и плотность.
Были получены снимки странных форм акустического облака, например, (рис. 14, 2), которые требуют более глубокого исследования
Купить