В Перми выяснили, как повысить точность определения характеристик звукопоглощающих конструкций в зависимости от уровня шума
Человек ежедневно подвергается воздействию шума от различных устройств: от кондиционеров до двигателей самолета. Для снижения шума, распространяющегося в каналах воздуховодов или энергетических установок, каналы облицовывают звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Основной характеристикой ЗПК в этом случае является импеданс — полное акустическое сопротивление. Оптимальное значение импеданса обеспечивает максимальное затухание звуковых волн в канале. Существует ряд полуэмпирических моделей, позволяющих рассчитать импеданс. Ученые ПНИПУ выяснили, какие модели наиболее точно описывают импеданс в зависимости от разных уровней шума.
Исследование опубликовано в журнале Acoustics. Работа проводилась при финансовой поддержке Российского научного фонда и Пермского края.
Каналы волноводов, по которым распространяется шум преимущественно на одной частоте (например, гул от вентиляторов и компрессоров), облицовываются звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) локально-реагирующего типа. Эти конструкции представляют собой изолированные друг от друга ячейки разной геометрической формы, перекрытые тонкими перфорированными листами. Акустический импеданс зависит как от геометрических характеристик конструкции (высота ячеек, доля перфорации, толщина перфорированной пластины), так и от внешних условий (частота звука, уровень звукового давления, скорость потока в канале). Расчеты по полуэмпирическим моделям позволяют установить, какая геометрия ЗПК обеспечит нужное значение импеданса при заданных внешних условиях.
Ученые Пермского Политеха рассмотрели три модели расчета импеданса (Соболева, Гудрич, Эверсмана) и выяснили, какая из них обладает наибольшей точностью в своем диапазоне уровней звукового давления. Для этого они напечатали на 3D-принтере образцы звукопоглощающих конструкций с ячейками в форме сот и некоторым количеством отверстий в определенных ячейках. На образцы воздействовали разными уровнями звукового давления в диапазоне от 100 до 150 децибел.
Для проведения эксперимента ученые разработали специальный программный код – он управляет генерацией и записью сигналов, подбирает нужное напряжение для динамика так, чтобы при разных частотах обеспечить необходимое звуковое давление на поверхности образца ЗПК.
Политехники выяснили, что при низком уровне звукового давления импеданс лучше описывает модель Соболева; при высоком – модели Гудрич или Эверсмана (в зависимости от геометрических характеристик конструкции).
«Таким образом, если уровень звукового давления меняется вдоль облицовки, то для более точного описания импеданса на каждом участке ЗПК необходимо использовать свою полуэмпирическую модель, поскольку модели, одинаково хорошо описывающей импеданс при всех условиях, на данный момент не существует», – подводит итог кандидат технических наук, доцент кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем ПНИПУ Вадим Пальчиковский.
Активное использование звукопоглощающих конструкций, настраиваемых на оптимальный импеданс, актуально во всех сферах деятельности, где человек подвергается воздействию шума, излучаемому из волноводов (например, трактов энергоустановок). Результаты исследования Пермских ученых будут полезны для повышения точности настройки звукопоглощающих конструкций на эффективное снижение шума.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно