“分立推挽气流激励式”次声产生机理的研究

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本文研究一种新的次声波产生机制。首先以圆面活塞式辐射器作为次声发生器研究模型,用经典的波动理论分析其辐射功率与工作频率、活塞尺寸以及最大位移等参数之间的关系,为具体声源的分析与设计提供理论指导。其次,对国际上新出现的一种次声发生方案——旋式次声发生器进行了分析和测试。旋式次声发生器通过动态控制叶片偏转角度使气流周期性往返运动,激励周围空气产生次声波。依据准稳态假设,通过等效速度模型,本文将旋式次声发声机制抽象为活塞式辐射器。利用理论分析以及边界元仿真分析方法,对不同参数情况下的声场特性进行了研究,与实际测量的旋式次声发生器的声场特性进行比较,结果基本相符。最后,本文设计了一种新型“分立推挽气流激励式”次声发生器。这种次声波发生机制汲取了旋式次声发生器低频辐射时的优势:即通过提供气流速度振荡而非实际活塞面位移振荡来产生次声。在不需加障板或者安装于封闭盒子里就可以达到较高辐射功率。摈弃了其难以控制叶片偏转角度,结构较为复杂以及需要特殊安装方式的不足。与目前已有的单极性气流声源相比,“分立推挽气流激励式”次声发生器采用正负两个气室一起参与调制,在正负气室压力匹配的情况下,气流利用率和气流效率均有很大提高。
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