34. Сравнение рупоров разных форм.

Различают формы рупора конические, степенные, катеноидальные и экспоненциальные.

Одной из наиболее эффективной и практически применяемой является экспоненциальная.

Для экспоненциального рупора справедливо:

S(х)=S_вхe^βх ,

где β – показатель расширения рупора (β=const).

Т.о. сечение рупора изменяется по экспоненциальному закону. Скорость изменения сечения рупора .

преимущества экспоненциального рупора по сравнению с рупорами других форм; его активное сопротивление здесь значительно больше, чем активное сопротивление степенных рупоров.

Стоит, однако, отметить, что в области самых низких частот преимущество принадлежит сте­пенным рупорам и преимущество это тем больше, чем ниже показатель степени

От старших:

Рівняння Вебстера допускає рішення|розв'язання,вирішення,розв'язування| в явному вигляді|виді| при представленні перетину рупора у формі степенних|поважних| функцій. Для зіставлення рупорів різних форм перетину їх представляють|уявляють| у вигляді|виді|:

.

Вибором і можна отримувати|отримувати| рупори різних форм, але|та| нормовані за деяким перетином, названим контрольним.

Візьмемо контрольні перетини при і .

Залежно від номера форма рупора змінюється:

– параболічний рупор;

– конічний рупор.

Рупори нормовані, оскільки їх площі|майдани| в перетинах і рівні. Рупори нескінченні|безконечні|, щоб не враховувати відбиті хвилі.

Рис. 3.180

У випадку|в разі| конічного рупора ( ) рішення|розв'язання,вирішення,розв'язування| буде таким же, як і в тому випадку, коли|у тому випадку , якщо,в том случае | в т. А помістити центр пульсуючої сфери:

Рис. 3.181

Для пульсуючої сфери коефіцієнт опору випромінювання має вигляд|вид|:

.

Таким чином повний|цілковитий| опір випромінювання для конічного рупора:

.

В результаті виходить байдуже, присутній рупор чи ні|або ні|.

З образимо|змалюємо| графіки для рупорів різних форм:

Рис. 3.182

При здійснюється перехід до експоненціального рупора.

В порівнянні з експоненціальними рупорами виграш можуть дати тільки|лише| катеноїдальні| рупори:

,

можливо

, тобто .

Характеристика опору випромінювання має вигляд|вид|:

1 – експоненціальний рупор;

2 – катеноїдальний| рупор.

Рис. 3.183

35. Влияние конечной длины рупора на эффективность излучения. Выбор выходного сечения рупора. Вплив конечної|скінченної| довжини рупора

Конечна|скінченна| довжина рупора означає конечну|скінченну| величину розмірів вихідного отвору. Якщо при цьому радіус вихідного отвору менше довжини хвилі випромінюваної поршнем, то вихідний отвір слабо навантажується середовищем|середою|, і з'являється|появляється| відбита хвиля. Ця хвиля розповсюджується|поширюється| назустріч прямій, досягає поршня і складається на поверхні поршня з|із| прямою хвилею. В результаті створюється комплексний опір випромінювання і зменшується випромінювана потужність. Зі зміною частоти змінюється різниця фаз між прямою і зворотною хвилями, створюються неоднакові умови навантаження.

Для кількісних розрахунків можна вважати|гадати|, що питомий акустичний опір в рупорі представляється у вигляді|виді|:

,

або при

; .

В ихідний отвір рупора навантажується середовищем|середою| так само, як і напівпоршень, розміщений в цьому отворі. При цьому питомий акустичний опір визначається як

, де .

Рис. 3.184

Одержуємо|отримуємо| напівпоршень, навантажений по-різному з різних сторін. Коефіцієнт відбиття|відображення,відбиття| по тиску|тисненню|

.

П роілюструємо на графіках, як відрізняються нескінченний|безконечний| і конечний|скінченний| рупор.

Рис. 3.185

; довжина вибрана вдало; – невдало.

Оптимальним є|з'являється,являється| вибір такого розміру рупора, при якому діаметр вихідного отвору складає 1/3 довжини хвилі на граничній частоті рупора:

– для круглого перетину.

Якщо рупор має іншу форму вихідного отвору, то відповідна| умова довжини рупора знаходиться|перебуває| через площу|майдан| вихідного отвору:

.