Шум


Отчего так шумно? Механизмы и шум - часть 11


гл. 3), но только с более сложными зависимостями между ними. Результат анализа по методу Фурье давления в цилиндре и шума снаружи двигателя показан на рис. 24. Этот рисунок не дает фазовых зависимостей между составляющими, но они нас и не интересуют.

Рис. 23. Осциллограмма давления в цилиндре дизеля (в. м. т. — верхняя мертвая точка).

Теперь уже нетрудно понять, почему дизель — машина не только тепловая, но и шумовая. В камере сгорания генерация шума происходит таким образом, что пульсация давления при посредстве поршня может повернуть коленчатый вал. Как и следует ожидать, уровень звукового давления в камере сгорания огромен, фактически он превышает 220 дБ относительно нулевого уровня 2×10?5 Н/м2. Если бы все это давление вышло из цилиндра наружу в виде шума, никакой энергии бы не осталось, но, к счастью, большая часть энергии остается внутри двигателя и совершает полезную работу. Колебания давления на наружной поверхности двигателя едва составляют 0,001 % от величины колебаний внутри камеры сгорания, а на расстоянии 1 м от двигателя звуковое давление падает еще на 10 %.

Рис. 24. Узкополосные спектры давления в цилиндре и шума снаружи цилиндра.

Почему не вся энергия высвобождается в виде шума? Почему все же часть ее высвобождается? На оба эти вопроса можно ответить одновременно. Если на время забыть о выхлопных и впускных отверстиях, то видно, что шум не может выйти наружу из камеры сгорания, не войдя предварительно в металл цилиндрового блока и картера, отливаемых обычно из чугуна. Шум не только должен проникнуть в металл, но и выйти оттуда в наружный воздух. В гл. 9 мы увидим, что в акустике, как и во многих других областях физики, одним из важнейших условий эффективного перехода энергии из одной среды в другую является малая разница в сопротивлении этих сред. Акустическое сопротивление (чаще называемое акустическим импедансом) чугуна примерно в 60 000 раз больше, чем для воздуха.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -