聲波是迄今為止唯一可以在海洋中遠距離傳播的能量形式。對于聲波在海洋波導(dǎo)中的傳播,海水作為傳播的媒介,海洋沉積物作為下邊界,海水和沉積物中少量氣體的存在都會顯著改變其聲學特性,主要體現(xiàn)在含氣泡介質(zhì)聲速頻散以及衰減的頻率特性。研究含氣泡介質(zhì)的聲學特性對海洋聲場預(yù)報,海底勘探以及地震監(jiān)測具有重要意義。本文首先推導(dǎo)了含氣泡液體中的聲傳播模型。通過將氣泡在液體的振動類比于彈簧的機械運動,分析了氣泡在液體中振動的等效質(zhì)量和等效剛度,從而得到了氣泡的共振頻率,并基于熱傳導(dǎo)和表面張力進行了修正。通過分析散射聲場得到了氣泡的振動阻尼,根據(jù)阻尼、壓縮系數(shù)與聲速的關(guān)系,得到了含氣泡液體中聲傳播的聲速和衰減表示。此外,通過分析拉格朗日方程得到了氣泡的體積振動模型,經(jīng)推導(dǎo)得到了相同的結(jié)果。然后從聲波在液體中的線性傳播角度,將氣泡振動方程與含氣泡液體的聲傳播方程聯(lián)立,同樣得到了含氣泡液體的聲速和衰減表達式。本文為了修正含氣泡液體的聲速和衰減模型,分別從等效波數(shù)和氣泡多體散射兩個方向進行了分析,得到了同時考慮等效波數(shù)以及作用范圍的多體散射修正結(jié)果,修正了含氣泡液體的聲速和衰減模型。然后在含氣泡液體的兩個模型基礎(chǔ)上,... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水中不同尺寸氣泡的共振頻率隨深度的變化

10提到深度時都默認深度1h 為 0 米。程，我們分別得到了半徑為 10 微米，100 微米以及 1，如圖 2.3 所示。我們發(fā)現(xiàn)修正后的氣泡共振頻率隨

圖 2.4 共振時110b對水中大部分氣泡的共振頻率進行較為準確的：（a）半徑過小的氣泡（空化中很重要）；（b）在液體表面的氣泡；（e）非球形氣泡。常數(shù)和（2-25）可以得到散射聲壓和入射聲壓的聲壓( ) ( ) ( ) ( 02 20 1 1 01 4wR rf f i kR d b f f μ ρ ω= + + + 部即為總阻尼常數(shù)項，其主要由以下三部分組成；（b）熱傳導(dǎo)阻尼項 ( )( )2th 1 1 0δ = d b f f，是 d ( )2w ρ ωR，它是水的動態(tài)剪切粘度系數(shù)wμ ρ 的凈水中的氣泡分別在入射聲波頻率為 1、10 和化的關(guān)系，并且在 10kHz 下分別給出了三種阻波頻率下的可共振的氣泡半徑�？梢园l(fā)現(xiàn)，在不

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]多孔介質(zhì)中地震波的頻散及衰減機制研究[D]. 張琳.中國石油大學(華東) 2014
[2]杭州灣含氣沉積物物理模型及聲學測試技術(shù)研究[D]. 盧校山.浙江理工大學 2014
[3]氣幕彈的聲學特性及其使用效果分析[D]. 劉學亮.哈爾濱工程大學 2007



本文編號：3246947