声场对流场影响的研究_王连泽
机械设计中的流体力学与声学的耦合分析
机械设计中的流体力学与声学的耦合分析流体力学和声学是机械设计中两个重要的研究领域，它们分别涉及了液体和气体的运动规律以及声音的传播特性。
然而，在实际的机械设计中，流体力学和声学常常会相互影响并产生耦合效应，这给工程师们带来了更复杂的挑战。
本文将探讨机械设计中的流体力学与声学的耦合分析，并介绍一些常用的分析方法和工具。
一、流体力学与声学的基本原理在开始讨论耦合分析之前，我们先了解一下流体力学和声学的基本原理。
1. 流体力学基本原理流体力学研究的是液体和气体在力的作用下的运动规律。
其中，流场的分析是流体力学的核心内容之一。
流场描述了流体在一定空间范围内的流动情况，涉及了流速、压力、密度等物理量的分布与变化。
2. 声学基本原理声学研究的是声波的传播和声学现象的产生机制。
声波是由震动物体引起的一种机械波，通过传递粒子振动而进行能量传播。
声学研究包括声波的传播特性、声音的产生、传播和接收等内容。
二、流体力学和声学的耦合效应在实际的机械设计中，流体力学和声学常常会相互耦合，即互相影响并产生一系列的耦合效应。
1. 流体力学对声学的影响流体力学的运动和振动会引起相应的声音辐射和传播。
例如，当流体通过管道流动时，会产生噪声；流体的瞬时加速度和速度剖面对声压信号的谱分布也会有影响。
2. 声学对流体力学的影响声波在流体中的传播也会对流体力学产生影响。
声波的压力变化会改变流体中的密度分布和速度场，从而影响流体力学的运动规律。
例如，在流体中传播的声波可以改变流体的湍流结构和界面形态。
三、流体力学与声学耦合分析方法为了更准确地分析机械系统中的流体力学与声学的耦合效应，工程师们发展了一系列的分析方法和工具。
1. 数值模拟方法数值模拟方法是一种常用的耦合分析方法。
通过建立流体力学和声学的数学模型，采用有限元、有限差分或其他数值计算方法对系统进行计算。
这种方法可以模拟系统内部的流场和声场，并定量分析其耦合效应。
2. 实验测试方法实验测试方法是另一种常用的耦合分析方法。
使用单水听器定位浅水中的脉冲声源
、 、
、
，
（ ］ ０ ，
、
、 、
、ｏ
图 １ 浅 海 中 的本 征 声 线 示 意 图
Ｆ ｇ １ Ｉｌ ｔａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｅ ｒ ｙｓ ｉ ｈａ ｌ ｗ ｔ ｒ ｉ ． ｌｕｓｒ ｔｏ ｆ ｅ ｇ ｎ ａ ｎ ｓ ｌｏ ｗａ ｅ
位 的基 本理 论 ， 析 了声 波在 水 底 和水 面上 的反 射 分 特性 ， 然后使 用基 于 凸 集投 影 的高 分 辨信 道 辨 识 算
度 的影 响 ， 后利 用 湖 上试 验 数 据 来 验证 定 位 方 法 最
的 可 行 性
ｒ＋（ｓ ） ｃ ： —２ ＝ ２ ，
ｒ ＋（ 一 ） ＝ ２， Ｃ７． － ２
（） ３
（） ４
１ 时 延 差 定 位 的 基本 原 理
在浅 水 中 ， 通过 声传播 的射 线理 论模 型 ， 以计 可
Ａｂｓ ｒ ｔ ｔａｃ ：Ａｉ ｄ ａ ｏ ｅ ｅ ｔｍｕ ｐ ｔ ｔｕｃｕ ｅ ｏ ｈ ｎ ｅ ｗａｅ ｃ ｕ ｔ ｈ ｎ ｌｉ ｈ ｌ ｗ ｔｒ，ａ ｍｅ ｔｃ ｈ ｒ ｎ ｈｉ ａｈ ｓｒ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ｕ ｄ ｒ ｔｒ ａ ｏ ｓｉ ｃ ａ ｎｅ ｎ ｓ ａｌ ｃ ｏ ｗａｅ
２．ｎ ｔ ｕｅ ｏ ｄ ｒ ｔｒＡｃ ｕ ｔｃ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ Ｉｓｉ ｔ ｆＵｎ ｅ ｗａｅ ｏ ｓｉ ｇｎ ｅｉ ｇ，Ｓ ｈ ｏ ｆＮａ ａ ｃ ｔｃｕ ｅ，Ｏｃ ａ ｎ ｖｌＥｎ ｉ ｅｉ ｇ， ｔ ｃ ｏ ｌｏ ｖｌＡｒｈｉ ｔｒ ｅ ｅ ｎ ａ ｄ Ｃｉｉ ｇｎｅ ｒｎ
ｍｕ ｐ ｔ ｉ ｅａ ｓｉ ａｉ ｎ ｈｉ ａｈ ｔｍｅ ｄ ｌ ｙ ｅ ｔ ｔｏ ｍ
Ｏ 引 言
常规 的水 声定 位系 统都 是利 用声 信号 到 达各水
超声波衰减
波，由
c
c
s
c
cs
c >c
c
c
ϕ标志的波通常称为纵波，由ψ标志的波通常称为横波，后面我们所
要讨论的声波即为平面波。
ρ
2
2
λ+
c
c=
μ
(2-8)
2
ρ
μ
=
s
c
4第一章绪论
1.1引言
超声波具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为
1.1引言........................................................1
1.2本文的主要工作..............................................2
第二章固体中声波基础理论及相关计算.................................4
5.2井间地震管波的实验观测.....................................38
5.3井间地震管波的传播机制.....................................43
5.4井间地震管波的削弱.........................................44
的波动方程：
(25)
1
2
2
2
2
−
∂
∂
∇=
ct
c
ϕ
ϕ
(26)
1
2
2
2
2
−
∂
∂
=
ct
s
ψ
海洋技术 声速剖面主导的浅海声传播最佳深度规律研究
海洋技术▏声速剖面主导的浅海声传播最佳深度规律研究近年来，水声学研究的重点逐渐从深海转到浅海，我国沿海海域多为浅海，研究浅海声场声学特性无论是从军事战略的角度，还是经济发展的角度考虑，都有其重要作用。
如何更好、更高效地在浅海进行声呐探测和水声通信一直是水声界关注的焦点，也是实际应用上的难题。
浅海的波导声学特性相对于深海更加复杂。
波导的上、下界面分别受海面和海底边界条件的制约，由于边界条件不同，声能量在深度方向上的分布并不均匀，当传播距离一定时，不同深度的声能量差异可达20dB。
因此，接收点位置的选取对声信号接收效果的影响很大，如何更好地选择接收点深度以最大程度地提高声学探测和水声通信能就显得十分重要。
在给定声源位置的情况下，垂直方向的声传播损失最小点被称为最佳深度。
最佳深度的选取可以优化接收效果，如被动声呐放置在最佳深度可以提高目标探测的概率。
国内外学者针对最佳深度做了一定的研究。
Weston首先对声场的平均声强进行了研究，通过计算等声速梯度条件下深度方向上的距离平均声强，发现了最佳深度现象，并用声强解释了该现象形成的原因。
而后，Gershfeld等通过对声传播损失和信噪比的计算，得出浅海声传播的最佳深度与声源点深度相同的结论，并研究了声源位置、海底类型和声源频率对最佳深度的影响。
以上都是针对给定声源情况而计算的最佳深度。
Ferla等通过计算声呐的检测半径，对声源深度未知时的最佳深度位置进行了研究，得出在声源深度未知时，接收点深度选择在声速最小处时接收效果最佳的结论。
王晓宇等分别对理想Pekeris波导和实际浅海分层波导下的水平线列阵最佳布放深度进行研究，得出了最佳布放深度应与声源深度相同的结论。
范培勤等通过将深度方向的声传播损失转化为检测概率，研究了声呐最优工作深度、正梯度和负梯度声速剖面下的最佳深度，得出声呐应放置在声速较小深度的结论。
现有的研究大多只针对等声速梯度情况下的声传播最佳深度现象，有关声速剖面对最佳深度影响的研究则十分有限，且相关研究选取的声速剖面类型也较少，没有系统、全面地研究其对最佳深度的影响。
多声道超声波流量计内部流-声耦合特性仿真分析
doi: 10.11857/j.issn.1674-5124.2020100129多声道超声波流量计内部流-声耦合特性仿真分析马雪林1， 徐 雅1， 谢代梁1， 徐志鹏1， 曹松晓1， 胡鹤鸣2(1. 中国计量大学 浙江省流量计量技术重点实验室 ， 浙江 杭州 310018; 2. 中国计量科学研究院， 北京 100029)摘 要: 时差法超声波流量计的测量精度的提升难点在于明晰声波在其内部的传输问题。
为探究在水流量测量中多声道超声波流量计的使用及其流-声耦合特性，对一个DN200的5声道超声流量计进行流-声耦合的数值模拟研究。
利用RKDG 法求解声传播方程，定量分析不同声道截面下流速分布、换能器端面的声压信号分布，并给出不同声道下声波在管道流体中的传播动力学过程，分析声波与管壁之间的相互作用及其对信号传输的影响，得到该模型下不同流速时的系统计算误差。
该仿真分析中所涉及的流-声耦合特性研究结果对多声道超声波流量计测量性能的提升具有重要意义。
关键词: 多声道; 超声波流量计; 流声耦合; 数值模拟中图分类号: TH814; TN64文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2021)05–0123–06Simulation analysis of flow-acoustic coupling characteristics inmultichannel ultrasonic flowmeterMA Xuelin 1, XU Ya 1, XIE Dailiang 1, XU Zhipeng 1, CAO Songxiao 1, HU Heming 2(1. Key Laboratory of Flow Measurement Technology of Zhejiang Province, China JiliangUniversity, Hangzhou 310018, China; 2. National Institute of Metrology, China, Beijing 100029, China)Abstract : The difficulty in improving the measurement accuracy of the time difference ultrasonic flowmeter is to understand the internal sound wave transmission problem. In order to explore the use of multichannel ultrasonic flowmeter in water flow measurement and its flow-acoustic coupling characteristics, a numerical simulation study of flow-acoustic coupling was carried out on a DN200 5-channel ultrasonic flowmeter. The RKDG method is used to solve the sound propagation equation, the velocity distribution on the sound channel and the sound pressure signal distribution on the end face of the transducer are quantitatively analyzed, get the dynamic process of sound wave propagation in pipe fluid under different sound channels, the interaction between acoustic wave and tube wall and its influence on signal transmission are analyzed, the system calculation error at different flow rates under this model is obtained. The research results of the flow acoustic coupling characteristics involved in the simulation analysis are of great significance to the improvement of the measurement performance of the multichannel ultrasonic flowmeter.Keywords : multichannel; ultrasonic flowmeter; flow-acoustic coupling; numerical simulation收稿日期: 2020-10-30；收到修改稿日期: 2020-11-10基金项目: 国家重点研发计划（2018YFF0216001）作者简介: 马雪林（1996-），女，宁夏固原市人，硕士研究生，专业方向为超声波流量测量。
水声传播中的声场特性与影响因素研究
水声传播中的声场特性与影响因素研究在我们生活的地球上，水覆盖了大部分的表面。
而在水下世界，声音的传播有着独特的特性和规律。
水声传播中的声场特性及其影响因素的研究对于海洋科学、声学工程、军事应用等众多领域都具有极其重要的意义。
首先，我们来了解一下水声传播中的声场特性。
声场，简单来说，就是声音在水中传播所形成的区域。
在这个区域中，声音的强度、频率、相位等特性都会发生变化。
声音在水中传播时，其强度会随着距离的增加而逐渐减弱。
这是因为水对声音具有吸收作用，就像海绵吸水一样，声音的能量会被逐渐消耗。
而且，这种吸收作用与声音的频率有关，通常高频声音更容易被吸收，这就导致了在远距离传播时，低频声音相对更容易被检测到。
另一个重要的声场特性是声音的传播速度。
与在空气中不同，声音在水中的传播速度要快得多，大约是 1500 米每秒。
但这个速度并不是恒定不变的，它会受到水温、水压和盐度等因素的影响。
例如，水温升高时，声音传播速度会增加；水压增大时，传播速度也会有所提高；而盐度的变化同样会对传播速度产生一定的影响。
除了强度和传播速度，声音在水下传播时还会发生折射和反射现象。
这就好比光线在不同介质中传播时会改变方向一样。
当声音从一种水层传播到另一种具有不同物理特性的水层时，就会发生折射。
而当声音遇到障碍物，如海底、海面或大型物体时，会发生反射，一部分声音能量会被反射回去。
接下来，我们探讨一下影响水声传播的因素。
水温是一个关键因素。
不同的水温会导致水的密度和压缩性发生变化，从而影响声音的传播速度和吸收特性。
在海洋中，水温通常会随着深度和地理位置的变化而变化，形成复杂的温度分层结构，这会对水声传播产生显著的影响。
水压也是不可忽视的因素。
随着水深的增加，水压会不断增大，这会使得水的密度增加，从而改变声音的传播特性。
盐度同样对水声传播有着重要影响。
海水中的盐度分布不均匀，高盐度的海水和低盐度的海水在声学特性上存在差异，这会导致声音在传播过程中发生折射和反射。
旋风分离器内流场的数值模拟及方法分析
环 境 工 程 2004 年 4 月第 22 卷第 2 期
39
旋风水膜除尘器的捕尘性能和结构设计
陈喜山 梁晓春 玄克勇
( 青岛建 筑工程学院 , 山东 青岛 266520) 摘要 关键词 借助于 Leith 和 Licht 的边界层 分离理论 , 对轴向出风旋风水膜除尘器的捕尘性能 进行了分 析 , 得出 了捕尘效 率 旋风水膜除尘器 边界层分离理论 捕尘空间 相似准数
文献[ 3] 给出了修正后所采用的模拟常数, 标准 模型的模拟常数列于附表。
附表
模拟常数 标准 k 模型 C 0. 09 0. 09
湍流模型中的常数
C1 1. 44 1. 15 C2 1. 92 1. 90 C3 0. 25
k
1. 00 0. 75
1. 33 1. 15
Chen K im 修正
3
模拟工况及计算方法 为了简化便于给定边界条件和划分网格 , 作者对
法 , 离散后的代数方程组用交替方向的 TDMA 算法 进行求解至收敛。
阻杆减阻机理研究 ( No. 10172055) 。
38
环 境 工 程 2004 年 4 月第 22 卷第 2 期
数值计算的边界条件为: ( 1) 入口根据流量给定旋转速度和径向速度, 轴 向速度为零。 ( 2) 出口给以湍流充分发展条件 压力基准。 ( 3) 轴线上旋转速度和径向速度均为零 , 其它变 量为 z = 0。 ( 4) 固体壁面为无滑移条件 , 采用壁面函数 行相应的修正。
求解区域进行了简化 , 简化后的计算工况见图 1。其 中, H = 475 mm, H in = 90 mm, R = 2 r = 95 mm, H s 2 5r
[ 4]
H in 控制方程的求解 采用交错网格下的 SIMPLE 方
水下声场的时域与频域分析
水下声场的时域与频域分析哎呀，说起水下声场的时域与频域分析，这可真是个有趣但又有点复杂的话题。
咱们先来说说时域分析。
想象一下，你在游泳池里，“噗通”一声跳进水里，然后听到的那一连串声音，从入水的瞬间到声音渐渐消失，这整个过程就是一个时域的变化。
比如说，你能明显感觉到刚入水时声音特别响亮，然后慢慢变小，这就是声音在时间轴上的变化。
在实际的水下声场研究中，时域分析就像是给声音拍了一部“时间纪录片”。
通过各种仪器和技术，我们能捕捉到声音在不同时刻的强度、相位等信息。
我曾经在一次海洋考察中，亲身经历了这样的情况。
当时我们的团队在一艘科考船上，为了研究海底地质结构对水下声场的影响，投放了一系列的声学传感器。
那一天，海面上风平浪静，可水下却是另外一个世界。
当传感器开始工作，数据源源不断地传输回来，我们在屏幕上看到的那些起伏变化的曲线，就是水下声场在时域中的表现。
就像我看到某个时刻的数据突然出现一个尖峰，大家都兴奋起来，猜测是不是遇到了特殊的海底地形或者海洋生物活动。
后来经过进一步的分析，发现原来是一群小鱼快速游过，它们搅动了水流，从而影响了声音的传播。
再来讲讲频域分析。
这就像是把声音拆分成不同的“音符”。
每种声音都有自己独特的频率组合，就像一首歌曲里有高音、低音。
比如说，海豚发出的叫声，在频域上就有特定的频率范围。
通过分析这些频率特征，我们能更好地了解它们在交流什么。
有一次，我在水族馆里观察海豚表演。
看着它们欢快地跳跃、鸣叫，我就在想，这些可爱的小家伙们发出的声音，在频域上会是怎样一番景象呢？是不是有一些隐藏的信息，是我们人类还没有解读出来的呢？总之，水下声场的时域与频域分析，就像是打开了一扇通往神秘水下世界的窗户。
通过深入研究，我们能更好地了解海洋中的各种现象，保护我们的蓝色家园。
希望今天我讲的这些能让你对水下声场的时域与频域分析有那么一点点的了解，要是能引起你的兴趣，那就更好啦！。
利用解析法研究相同底质水域中点声源随深度传播规律
关键 词 ： 解析 法 ； 同底质 ； 声 源 ； 相 点 传播
中图分 类号 ： Ｔ ３ ６ １５ ６ 文 献标 识码 ： Ａ Ｄ ：０ ３ ０ ／。ｓｎ １７ — ６ ９ ２ １ ． Ｏ ０ ９ ＯＩ ｌ ． ４ ４ ｊｉ ． ６ ２ ７ ４ 。０ １ １ ． ０ ｓ 文章 编 号 ： １ ７ — ６ ９ ２ １ ） Ｏ ０ ３ — ４ ６ ２ ７４ （０ １ ｌ 一 ０７ ０
的声传播 问题 。研 究 传 播 水 域 的声 学 环 境 （ 要 指 主 海 面 、 底 ） 声 波 传播 衰 减 规 律 的 影 响 ， 海 对 主要 困 难 在 于球 面波 是球 对称 形式 ， 存在 与 声散 射界 面平 面形
研究 ， 为准确 评价 舰船 辐射 噪声 的水平 与掌 握舰 船 辐 射 噪声特 征 提供理 论依 据 。
Ａ ｂｓｒ ｔ： Ｓ ａ ｓ ｒａ ｅ ａ ｄ ｂ ｔｏ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ｈ Ｈｏ ｓ ａ ｗａ ｅ ｕ ｄ Ｓ ｐ ｏ ｇ ｔ ｎ ｅ ｖｒ ｍ ｅ ｔ Ｔｈ ｔａｃ ｅ ｕ ｃ ｎ ｏ ｔｍ ｏ ｓｉｕｅ ｓ ａ ｗ ｅ ｖ ｇ ｉ ｅ’ ｒ ｐｏ ａ ｉ ｎ ｉｏ ｎ ｆ ｏ ｅ
击＝ ｘ （ｋ ） ｐｉ Ｒ
Ｒｆ ２
图 ２ 球 面 波 分 解 为平 面 波 组 合 的 积 分 路 径
Ｆｉ ２ Ｉ ｔｇ ａ ａ ｈ ｆ ｒｓ ｈｅ ｉａ ｖ ｅ ｏ ｐ ｓｔｏｎ ｇ． ｎｅ ｒ ｌｐ ｔ ｏ ｐ ｒｃ ｌｗａ ｅ ｄ ｃ ｍ ｏ ｉｉ
ｉｔ ｌ ｎ ｖ ｓ ｎ ｏ ｐ ａ ｅ ｗａ ｅ
在平 行介 质 内 的球 面波 声 场 可 以利用 “ 正 波 ” 简
的组合 来 表 示 ， 些 “ 正 波 ” 的 每一 项 都 可 以独 这 简 中
超声波衰减
另外，井间地震技术作为油气田勘探开发领域的一项新技术已越来越受
到人们的重视。井间地震是井间地震学的重要组成部分
【22】
，它是一种在一
口井中激发，在另外一口或多口井中接收的地震勘探方法，该方法具有能量
传播距离短，接近探测目标，避开低速地层等特点，能够采集到高频率与高
5.2井间地震管波的实验观测.....................................38
5.3井间地震管波的传播机制.....................................43
5.4井间地震管波的削弱.........................................44
入射还是横波平面波入射，声脉冲碰到圆柱孔时都观测到爬波。其速度小于
体波速度，横波激发的爬波比纵波激发的爬波衰减慢。声脉冲在带状裂缝的
散射是声波在裂缝平直部分的散射和两个棱边反复散射的叠加。另外，还对
兰姆波的形成、传播、散射过程及声波在固体直角棱边的散射进行了实验观
测。
诸国桢先生也对固体中的声波传播进行了大量的研究。超声脉冲沿两种
发表论文和参加科研情况说明..........................................55
致谢......................................................................56
第一章绪论
不同介质构成的固-固界面传播
速度慢，声速和只与介质的参数有关，不依赖于声波的频率。对于平面
波，由
c
c
s
c
cs
c >c
水声传播中的声场分布特性研究
水声传播中的声场分布特性研究哎呀，说起水声传播中的声场分布特性，这可真是一个有趣又有点复杂的话题呢！你知道吗？我曾经有一次特别神奇的经历，和这个主题还有点关系。
那是一个阳光明媚的周末，我去海边度假。
当我静静地坐在沙滩上，听着海浪一波一波地冲过来，那声音有时大，有时小，我就突然想到了水声传播的问题。
咱们先来说说什么是声场分布特性。
简单来讲，就是声音在水里传播的时候，声音能量在不同位置的分布情况。
比如说，在一个大池塘里，你在这边扔一块石头，产生的水波和声音，在池塘的不同地方感受到的强度是不一样的。
水声传播和在空气中传播可大不一样。
水的密度比空气大得多，这就导致声音在水里传播的时候，速度更快，衰减也更慢。
想象一下，你在游泳池里大喊一声，可能整个泳池都能听见，而且声音还能传得挺远。
影响水声传播中声场分布特性的因素那可不少。
首先就是声源的特性啦，声源的强度、频率都会对声场分布产生影响。
就像不同的乐器发出的声音，在同一个房间里传播，听起来的感觉也不一样。
还有水的环境也很重要。
水温的变化会影响水的密度，从而影响声音的传播。
比如说，在夏天，表层的水比较热，底层的水比较凉，声音在这样分层的水里传播，路径就会变得很复杂。
另外，水里的障碍物也会改变声场分布。
就像你在一条有很多石头的小溪里，水流碰到石头产生的声音，和在没有石头的地方是完全不同的。
研究水声传播中的声场分布特性可不只是为了满足好奇心。
在实际应用中，这可是非常重要的。
比如说，在海洋探测中，通过研究声场分布，可以更好地探测海底的地形、寻找水下的资源。
还有在军事上，了解水声传播的特性，可以提高潜艇的隐蔽性和探测能力。
想象一下，如果我们能精确地掌握水声传播中的声场分布特性，那对于海洋的开发和保护，岂不是能做得更好？比如说，我们可以更有效地监测海洋中的噪音污染，保护那些依靠声音来交流和生存的海洋生物。
回到我在海边的那次经历，当我看着大海，听着海浪的声音，我就在想，这看似简单的水声背后，竟然隐藏着这么多的科学奥秘。
声场分析报告
声场分析报告简介声场分析是对于一个特定环境中声音的传播及其对听觉体验的影响进行评估的科学方法。
声场分析可应用于各种领域，包括音频工程、建筑设计、音乐制作等。
通过对声场进行分析，我们可以了解声音在不同环境中的表现和声学特性，并提供有关如何改进声学环境的建议。
本报告将对一个特定的声场进行分析，评估其声学特性并提出改进的建议。
背景声场分析是一项复杂的任务，需要了解声音在环境中的传播方式以及声学特性。
声场的声学特性受到多种因素的影响，包括空间的大小、形状、材料、人员活动等。
通过声场分析，我们可以对声音的传播路径、反射率、衰减等进行测量和评估。
声场分析的重要性声场分析对于各个领域都具有重要意义。
在音频工程中，合理的声场设计可以提高声音的清晰度和立体感，提供更好的听觉体验。
在建筑领域，声场分析可以帮助设计师在建筑设计中考虑到声学因素，提供更好的室内空间体验。
在音乐制作中，声场分析可以帮助音乐人员在录音和混音过程中掌握良好的声音定位和分散效果。
声场分析方法声场分析可以使用多种方法和工具进行。
下面介绍几种常用的声场分析方法。
声学模拟软件声学模拟软件是进行声场分析最常用的工具之一。
通过使用声学模拟软件，我们可以模拟声音在不同空间中的传播和反射特性。
这些软件通常基于物理计算和声学原理，可以预测声音在特定环境中的表现。
常用的声学模拟软件包括EASE、CATT-Acoustic等。
实地测试实地测试是另一种常用的声场分析方法。
通过在实际场地进行测量和记录，我们可以获取与空间声学相关的数据。
这些数据可以用于分析声音的反射、衰减、延迟等特性。
实地测试通常需要使用专业的测量设备，如声压级计、频谱分析仪等。
主观评估主观评估是一种直观的声场分析方法。
通过让专业听者或受试者在声场中进行听觉测试，我们可以评估声音的质量、清晰度、定位效果等。
主观评估可以提供关于声场表现的直接反馈，帮助我们了解听众的听觉体验。
声场分析报告示例下面是一个声场分析报告的示例，以帮助您更好地理解声场分析的内容和格式。
水声传播中的声场特性与影响因素分析
水声传播中的声场特性与影响因素分析咱来聊聊水声传播中的那些事儿，特别是其中的声场特性和影响因素。
不知道你有没有在海边玩耍过，海浪拍打着岸边，发出“哗哗”的声音。
那声音此起彼伏，有的时候响亮，有的时候又好像变得微弱了。
这其实就和水声传播中的声场特性有关系。
水声传播中的声场，就像是一个神秘的世界。
想象一下，你在游泳池里，轻轻敲击一下池壁，声音会在水中传播开来。
这时候的声音可不是直线传播的哦，它会像个调皮的孩子，到处乱跑乱撞。
这就是声场的特性之一，声音在水中会发生折射、反射和散射。
比如说折射，当声音从一种介质传到另一种介质时，就像从淡水跑到海水里，它传播的方向和速度都会发生变化。
就像你在不同深度的游泳池里听到的声音可能都不太一样。
再来说说反射。
在一个安静的湖泊里，如果湖底很平坦，声音碰到湖底就会像皮球撞到墙壁一样弹回来。
但要是湖底高低不平，那反射回来的声音就会变得杂乱无章。
还有散射，就好比你在一个充满了水草和小鱼的池塘里说话，声音会被这些小东西挡住、分散，变得不再那么清晰。
那影响水声传播的因素都有啥呢？首先得说说温度。
夏天的时候，水面被太阳晒得热乎乎的，越往下水温越低。
声音在这种温度不均匀的水里传播，就会弯弯曲曲，就像在迷宫里迷路一样。
然后是盐度。
海水和淡水的盐度差别可大了，这会让声音传播的速度和距离都不一样。
就像在不同的跑道上跑步，速度肯定不同。
还有海底的地形。
如果海底是平坦的沙地，声音传播得就会比较顺畅。
但要是碰到了礁石、海沟这些家伙，声音就会被挡住或者改变方向。
我记得有一次去潜水，当我下潜到一定深度时，周围的声音突然变得很奇怪。
原本清晰的同伴的呼吸声变得模糊不清，还有一些奇怪的“嗡嗡”声传来。
后来我才知道，那是因为水深的变化导致了温度和压力的改变，从而影响了声音的传播。
总之，水声传播中的声场特性和影响因素是一个很有趣也很复杂的话题。
了解它们，不仅能让我们更好地探索海洋的奥秘，还能在很多方面发挥作用，比如水下通信、海洋探测等等。
沿海流场声层析研究进展
立体观测 １ 。利用在海洋中传播的声信号 ， 可以快速
观 测 大 面积 的流 速 和温度 场 ， 并 将 观测 数据 作 为 初
值场 ，结合数据 同化技术提高预报值的准确性 ， 这
也是海 洋声 层析 的创 始 者 Ｍｕ ｎ ｋ和海 洋 数据 同化 的 先驱 者 Ｗｕ ｎ ｓ ｃ ｈ共 同提 出此 革命 性理 论 的原 因嘲 。 在 深海 海 区 ， 一 般 可 以利用 深 海 声通 道 进行 声
关 键词 ：沿海声层 析 （ Ｃ ＡＴ ） ； 正演 问题 ； 反 演 问题 ； 数 据 同化 ； 实验案例 中图分 类号 ： Ｐ ７ １ ４ ＋ ． ３ 文献 标志码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ３ — ２ ０ ２ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ １ １ ２ — ０ ８
沿海 声 层 析 （ ｃ ｏ ａ ｓ ｔ ａ ｌ ａ ｃ ｏ ｕ ｓ ｔ ｉ ｃ ｔ ｏ ｍ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ， Ｃ Ａ Ｔ ） 观 测
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Ｔ１ Ｔ ２
一
——
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一
图 １ 站位 Ｔ １ 和Ｔ ２双 方 向声 信 号 传 播 示 意 图
海洋 中声信号 的传播过程可 以用声线来近 似 表示 。如图 １ 所示 ， Ｔ １ 和Ｔ ２ 分别为两个声信号站 位， 同 时 向对 方 站位 发送 声 信 号 ， 并 且 接 收 对 方 站 位 的信号 。 在双方 向的传播 过程 中 ， 沿 着第 ｉ 条声 线 的双方 向的传播时间 （ ＋ 和一 表示方 向） 用积分形 式 表示 为 ：
（ １ ． 国家海洋局第二海洋研究所 卫星海洋环境动力学国家重点实验室 ， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ １ ２ ；
２ ． 广 岛 大学 工 学 研 究 院 ． １ ３ 本 广岛 ； ３ ． 浙江大学 海洋学院 ， 浙江 杭 州 ３ １ ６ ０ ２ １ ）
播音停连、重音与节奏把握的关系研究
播音停连、重音与节奏把握的关系研究作者：毕翔来源：《艺术科技》2016年第08期摘要：播音学中的停连、重音和节奏是围绕语气表达为中心，是增强播音作品韵律、抒发情感、灵动情节的具体方式。
本文以三位中央电视台《新闻联播》节目播音员的录音样品为分析对象，探索停连、重音和节奏把握之间声学参数和图谱比较的关系，考察节奏对气息控制的影响。
研究表明，节奏把握的声学参数和图谱具有作为控制停连、重音在播音稿件中产生次数的客观判断指标的可能性。
关键词：播音语言学；停连；重音；节奏把握；声学参数与图谱0 引言播音与主持作为广播电视等媒介传播的重要组成形式，已经由单一的“照本宣科”转变为了“锦上添花、出口成章”。
如果说播音水平高低的界定在前些年来说需要用“规范”、“标准”等词组来衡量的话，“有效”、“灵动”、“最大化传播”已经成为其新时期的形容词。
播音员需要付出的已不仅仅是吐字和归音，更要从情节、语调、情感和韵律上寻求突破。
停连、重音与节奏把握之间就形成了相互统一又存在互反作用的矛盾关系。
播音停连是包含两个方面的内容，一个是停顿，一个是连接。
其目的是为了更好地传情达意。
俗话说欲扬先抑，停连也是如此，先有停顿的静默，才有后面连贯的释放。
针对一篇稿件而言，文字描述中的部分之间、层次之间、段落之间、语句之间、词组或单字之间，总需要有这样或那样的休止和中断，有标点如此，没有标点亦是如此，时间则长短不一，这都属于停顿。
在文中未出现标点，或出现标点而不中断、不休止，继续连贯下去的状态就是连接。
停顿和连接都是播音过程中表达语意、讲述过程、抒发感情地方法。
无论停或连，都是主观的思想感情发展变化的要求，是有意识的一种能动反应。
重音是播音过程中对相连的音节中某个音节发音突出的现象。
重音一般有两类，一类是通过增加音强来表示的力重音，另一类则是通过音高的变化来表示的乐调重音。
在新闻播音过程中，只具有第一类重音，即通过播音员的音强加重产生的力重音，是对需要强调或特别说明的内容予以态度的表现。
水下声场的空间分布与特性分析
水下声场的空间分布与特性分析哎呀，说起水下声场，这可真是个有趣又有点神秘的话题！你知道吗，我曾经有一次去海边度假，那是一个阳光特别好的日子。
我沿着沙滩漫步，看着海浪一波一波地涌来，心里想着这大海可真是充满了未知和魅力。
就在我沉浸在这种美好中的时候，突然听到远处传来一阵奇怪的声音，嗡嗡的，好像是从大海深处传来的。
这让我想起了水下声场这个事儿。
水下声场的空间分布那可不是随便乱来的，它就像是一个隐藏在水下的神秘地图。
从浅海到深海，声音的传播和分布都有着各自的规律。
在浅海区域，由于靠近岸边，各种因素都会对水下声场产生影响。
比如说，海底的地形，要是有凸起的礁石或者是凹陷的海沟，声音在经过的时候就会发生折射和反射。
这就好比你在一个弯弯曲曲的胡同里喊一嗓子，声音会沿着墙壁来回反弹，最后变得奇奇怪怪的。
再往深处走，到了深海区域，情况又不一样了。
那里的水压特别大，水温也比较低，声音传播的速度和方向都会发生变化。
有时候，一个声音在深海里可能会被“拉长”或者“压缩”，就像是被一只无形的大手给揉捏了一样。
而且水下声场的特性也很有意思。
声音在水里传播的时候，会因为水的密度、温度和盐度的不同而有所改变。
比如说，温暖的海水里声音传播得就快一些，寒冷的海水里就慢一些。
这就好像声音在不同的“跑道”上跑步，有的跑道平坦光滑，声音就能跑得飞快；有的跑道坑坑洼洼，声音就得放慢脚步。
还有啊，海洋中的生物也会对水下声场产生影响。
像那些鲸鱼，它们发出的叫声可以传播很远很远。
有时候一群鲸鱼在一起“唱歌”，那声音交织在一起，形成了一种独特的水下“交响乐”。
回到我在海边听到的那个奇怪声音，后来我才知道，那可能是远处的船只发动机的声音，经过海水的折射和反射，传到了岸边。
这让我更加深刻地感受到，水下声场是一个多么复杂又神奇的世界。
总之，水下声场的空间分布和特性真的是太值得我们去探索和研究啦！说不定未来的某一天，我们能通过对水下声场的更深入了解，发现更多关于海洋的秘密呢！。
水下声场的空间分布特性与应用
水下声场的空间分布特性与应用水下声场，这可是个有点神秘又超级有趣的话题！想象一下，在深深的海底，声音像小精灵一样四处传播，形成了各种各样奇妙的分布特性。
咱先来说说水下声场的空间分布特性。
就好比在一个大教室里，老师讲话的声音在不同角落听起来可能不太一样，水下的声音也是如此。
在水下，声音的传播会受到好多因素的影响。
比如说水的温度，不同温度的水层就像不同材质的墙壁，声音撞到它们就会改变传播的方向和强度。
还有海底的地形，要是海底有高山、峡谷，那声音在这儿就会被挡住或者反射，就像我们在山里喊一嗓子，会听到回声一样。
我记得有一次去海边潜水，那是一次特别难忘的经历。
当我慢慢潜入水中，周围安静得只能听到自己的呼吸声。
突然，远处传来一阵低沉的嗡嗡声，一开始我还以为是潜水装备出了问题。
但仔细一听，才发现那是一艘大船经过时发出的声音。
这声音在水中传播，感觉特别奇妙，有时候清晰，有时候又模糊，就像是在跟我捉迷藏。
再来说说水下声场的应用。
这可太重要啦！比如在海洋探测中，科学家们通过研究水下声场，可以了解海底的地质结构。
就好像给海底做了一次“B 超”，能发现哪里有石油、哪里有矿产。
还有在军事领域，潜艇要想在水下不被发现，就得了解水下声场的特性，悄悄地“隐藏”自己的声音。
另外，水下通信也离不开对水下声场的研究。
想象一下，深海里的潜水员要和船上的人交流，如果不搞清楚声音在水里怎么传播，那信息可就传不出去啦。
在渔业方面也有大用处呢！有些鱼类会通过声音来交流、寻找伙伴或者发现猎物。
渔民们要是能掌握水下声场的特点，就能更有效地捕鱼啦。
总之，水下声场的空间分布特性虽然看不见摸不着，但却有着极其广泛的应用。
对它的研究，就像是打开了一扇通往神秘海底世界的大门，让我们能更加了解海洋的奥秘。
希望大家以后也能多关注水下声场这个有趣的领域，说不定你也能发现一些新的惊喜呢！。
桨前自由状态冰的受力和运动轨迹
桨前自由状态冰的受力和运动轨迹WANG Chao;LI Xing;CHANG Shiwei;FENG zhen【摘要】为了模拟冰桨相互作用下的冰桨碰撞情况,本文构建了一种冰桨干扰模型.通过利用重叠网格技术结合DFBI运动模型,计算无约束状态下冰桨的相互干扰情况,分析了水下冰在螺旋桨抽吸作用下的受力大小,并得出了冰块的运动轨迹.在计算过程中,通过控制桨的转速和冰的相对位置来达到多工况下的求解.根据结果分析得出:由于螺旋桨的抽吸作用,冰块在各个方向上的受力改变量峰值均出现在桨盘面处;同时冰在相同前进速度下,进速系数越大,冰桨发生碰撞的概率越高.本文结论可为冰区螺旋桨设计及校核提供一定参考.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】6页(P20-25)【关键词】螺旋桨;碎冰;冰桨干扰;重叠网格;运动轨迹;数值计算【作者】WANG Chao;LI Xing;CHANG Shiwei;FENG zhen【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U661在碎冰区航行的船舶，其螺旋桨会受到水下碎冰的影响，发生阻塞和碰撞等形式的干扰，导致螺旋桨所受载荷将远大于敞水工况[1],从而导致螺旋桨强度受到较大的影响[2]。
对于螺旋桨所受冰载荷的作用，可以分成接触载荷和非接触载荷[3]，众多学者对此进行了大量的数值计算与试验研究。
对于非接触载荷，Liu等[4]使用面元法代码PROPELLA分别在敞水状态下和阻塞流中进行了旋转的螺旋桨的数值模拟，计算了不同的冰桨间距下螺旋桨表面受力情况。
常欣等[5]使用Fluid计算了在冰桨间距变化过程中的螺旋桨水动力性能。
文献[6]在空泡水桶中开展冰阻塞模拟实验，研究冰阻塞下冰厚比、冰桨间距及空泡数对螺旋桨性能的影响。
在接触载荷上，Ye等[7]等根据近场动力学理论，采用自编程方法计算了在冰桨碰撞铣削过程的螺旋桨桨叶的载荷情况；王建强等[8]利用CCS和IACS规范,对冰载荷下螺旋桨叶片进行强度分析,计算水动力载荷和冰载荷对螺旋桨强度的影响。
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河北人
声场对流场影响的研究 agglomeration[J]. J. Acoust. Soc. Am., 1984, 76(3):841-849. [3] [4] [5] [6] [7] [8]
中图分类号
TB12
1 前言
气固两相流中固相与气相的分离 是机械 冶金 轻工 化工 电力 建材及环保等 诸多领域共同涉及的问题 在旋风分离器 袋式过滤器 静电收集器这些应用较多的分离 设备中 旋风分离器结构简单 造价低廉 能适用于各种场合但它不适合处理细小颗粒而 使分离效率较低 袋式过滤器分离效率很高但滤袋的耐热和抗结露性能不理想 静电收集 器分离效率很高但造价昂贵且不适合用于高温环境 因此 如果使欲分离的颗粒粒径变得 足够大 旋风分离器便能达到很高的分离效率且能适用于高温高压等特殊环境 这不仅大 大降低了资金投入 也解决了象 IGCC( 整体煤气化燃气 蒸气联合循环)和 PFBC-CC( 增压 流化床燃气 蒸气联合循环)这类能源梯级利用合理的高效发电新技术发展和推广中的关 键问题 声凝聚就是利用强声波使细小颗粒相互碰撞接触产生凝聚而变大的技术 是目前世界 范围内的众多学者致力研究的课题 作为声凝聚技术研究的基础――声凝聚机理的探讨 强声场对流场影响的研究则是个前提 因为颗粒能否碰撞接触而凝聚是由流动状态所决定 的 研究声场对流场的作用 特别是研究如何创造一个强湍流场 对声凝聚研究有十分 重要的实际意义 这方面的研究还很少 代表性的如 Chou 等[1]及 Tiwary 等[2]的研究报告
第17 卷第 5 期 2000 年 10 月 文章编号 1000-4750(2000)05-079-09
工
程
力
学
Vol.17 No.5 Oct. 2000
ENGINEERING
MECHANICS
声场对流场影响的研究
王连泽
(清华大学工程力学系
席葆树
北京 100084)
摘
要
借助于传声电容
传声放大器等声学测量仪器和热线风速仪等流场测量仪器及计算机 脉动速度 速度频谱 速度自相关 脉动速度和脉动声强互相关 流动速度会随声音信号同 声场进入非线性区
87
李嵩, 朱之墀, 等. 流动管道内利用旁通管反声降噪非线性问题的数值模拟[J]. 声学学报, 1997, 22(2): 158-166. 席葆树, 许宏庆, 等. 强声条件下管道气体流动特性的研究[J]. 流体力学实验与测量, 1999, 13(1): 1924. 盛森芝, 沈熊, 舒玮. 流速测量技术[M]. 北京: 北京大学出版社, 1987. 莫尔斯 P M, ( 美)著 杨训仁, 译. 理论声学[M]. 北京: 科学出版社, 1986. 申晓春. 声诱湍流和声凝聚的研究[D]. 清华大学, 1997. 王连泽. 声凝聚及声波除尘理论与技术的研究[R]. 清华大学, 1998.
THE EFFECT OF ACOUSTIC WAVE ON FLUID FLOW
WANG Lian-ze , XI Bao-shu
(Tsinghua University, Beijing 100084)
Abstract: Using of sound probe, sound-analyzing amplifier, hot-wire anemometer, computer data collecting and processing system, et al, the velocity wave patterns of fluid under various acoustic intensities were observed. Basing on the experimental results, the average velocity, pulsation velocity, frequency spectrum, velocity auto correlation, velocity and acoustic intensity cross correlation, et al, are calculated and analyzed. The experimental results show that the flow velocity field vacillates with the sound signal synchronously and proportionally. When the acoustic intensity reaches about 155dB, the sound field enters into a non-linear field and the signal pattern changes from sine wave to saw-tooth one, while the flow field changes in the same way. The oscillation and the non-linear effect induced by acoustic enhance the flow turbulence and will be beneficial to the particle agglomeration. Key words: high-intensity acoustic wave; modulation; turbulence
数据采集系统
本文实验观察了有无强声场叠加及不同声场强度时流场瞬时速度波形的变化 发现了强声对流场的调制作用
并对声场作用下的平均速度 步脉动 这些发现 关键词 且声强越大
等流动特征参数进行了计算与分析
速度脉动幅度越大
当声场强度超过约 155dB 时
波形从正弦波变为锯齿波 声波诱发的大幅度周期脉动及非线性效应 提高了流动的湍流特性 将有助于对声凝聚机理的进一步研究 强声场 调制 湍流 文献标识码 A