说实话; 每个人,即使不是STEM专家,也都听说过空气动力学和声学。 也许大多数人甚至对这两个领域的法律都有直观的了解。 但是当您在Microsoft Word中键入“航空声学”时,您会被指控犯有错字。 什么?
是。
好吧,首先是第一件事。 为了满足您的好奇心或通过alt + f4键发挥作用,我有义务让您知道我是一名机械工程专业的学生,目前正在研究热技术行业的硕士论文。
这不仅仅是我试图获得我的信誉; 实际上,我对航空声学非常热衷,并且我真的相信应该发布更多有关此方面的信息。 在那里。 在整个世界。 这样我就不必在每次向某人提及我的作品时都对它进行解释。
那是什么呢?
航空声学与流体和声场之间的相互作用有关。 就这么简单! 流体动力学的任何变化都会改变其与近固体表面相互作用的方式,从而改变声反射。 反之亦然。 有没有想过在空中鞭打时会发出尖锐的啸叫声? 如果没有,那你很me脚。
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让我解释一下!
声波的诞生!
如您所知,一切都是由分子组成的。 流体中的分子,特别是气体中的分子,与固体中的分子相比,彼此之间的距离更短。
因此,当您在空中挥舞固体物体时,它将挤压旁边的空气分子并使它们稍微移位。 相邻的分子(不在与对象“接触”的第一层中)将停留在它们的位置上一小段时间,只是被移动的分子挤压。 这两层相互挤压,在紧接着的时刻,第二层被充能以压缩第三层空气分子。 这样,在前两层之间会产生间隙,这称为稀疏。 在流体介质中会发生颗粒压缩和稀疏的模式,我的朋友,这就是您如何产生声波的方式。
声波具有特定的频率。 波浪的频率向您显示在特定时间段内可以填充多少个压缩和稀疏循环。 如果我们说的是赫兹,那就是在一秒钟内有多少个。
从技术上讲,声音只是空气微粒的振动。
因此,如果您像疯子一样摇摇晃晃,那么产生达到人类感知频率的声波的可能性确实很高。 更妙的是,您可以打扮成武士,并告诉所有人您在做Tachikaze 。 这是日语中的剑突风。 看中。
据称,人类的听觉感知能力介于20到20000赫兹之间,有些变化主要取决于年龄。 你健身吗? 您可以跳过手臂一天。 我敢你达到70分贝的Tachikaze 。
但这还不是全部!
这就是形成声波的方式。
在很大程度上,噪声可以看作是纯粹的主观现象。 对于一个保守的,有钱的人来说,噪音可能是一个朋克少年的闹钟。 但是每年,关于各种行业的噪声排放的法规越来越严格。
而且噪声控制很复杂 。 日常生活中的声音有许多不同的来源,它们会产生特定的波频率,这些波频率会重叠成一个大而凌乱的声谱。
尝试找到解决方法。 [ 扰流板警报:FFT]
更好了。 想象您正在分析旋转表面上的声音。 例如,风扇。 或涡轮。 想象一下它的其中一个刀片。 旋转时,它将在所有可能的方向上移动最接近的空气分子。 这些分子在所有方向上都具有强大的能量,并与它们周围的第二层分子相互作用。 由压缩和稀疏组成的压力梯度开始。
然后这些粒子迟早会与
一种。 邻居的刀片,
b。 次佳的表面或
C。 具有不同速度和压力分布的不同流动区域。
而且由于没有完美的材料,表面会在流体中引起摩擦力和剪切力。 由于波的传播而造成的这种复杂的压力梯度模式,这种流动A与流动B 相遇,而流体与固体游戏相遇 ,则在流体域中产生了多个复杂的旋涡,称为涡旋。
猜猜是什么:涡流会产生湍流 。 航空声学中的湍流意味着噪音!
您在高档公寓中是否享受安静,柔和的空调? 您是否梦想着在不让所有人讨厌的情况下飞行无人机?
我想你知道我要去哪里。
现在添加温度梯度,雷诺应力,对流,空气密度变化以及一些棘手的,无法解决的Navier Stokes方程。 在不错的计算能力时代,我们生活得很好。
但这是一个完全不同的故事。