XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Звуковые волны - единственный вид излучения, способный распространяться в толще воды в морях и океанахна большие расстояния. Совместное влияние температуры, солености воды, гидростатического давления может быть таким, что на определенной глубине расположится зона ("горизонт") с минимальной скоростью звука [1, 2]. Одной из причин существования рассматриваемого эффекта является наличие в водах морях и океанов, так называемых звуковых каналов.

3

2

На рис.1 представлена блок-схема основных элементов информационно-измерительной системы, предназначенной для исследования изменения профиля основной (несущей) ударной волны ЭВПКФ при воздействии на нее ударной волны ортогональной направленности. Взрывающаяся плоская кольцевая фольга располагается посредством (рис. 2) электродной системы [3], обеспечивающей протекание разрядного тока в радиальном направлении от центра к периферии взрывающейся кольцевой фольги, в торцевой зоне цилиндрической разрядной камеры.

При подаче высокого напряжения, вырабатываемого, генератором импульсных токов (ГИТ 1) конденсаторного типа, на электродную систему происходит электрический взрыв фольги, и в окружающем пространстве генерируется нестационарная ударная волна. Возникшая ударная волна, распространяющаяся в полости трубы, трансформируется в плоскую ударную волну [4]. На пути распространения плоской ударной волны располагается электрический взрывающийся проводник в виде металлического проволочного кольца, установленный соосноцилиндрической разрядной камеры, либо проводник в виде цилиндрической проволочки. В момент нахождения основной ударной волны в зоне расположения проволочного кольца посредством блока синхронизации и генератора импульсных токов (ГИТ 2) осуществляется электрический взрыв кольцевого проводника. Генерируемая ударная волна имеет цилиндрическую симметрию и является сходящейся к центру, либо расходящейся от центра, соответственно. Сходимость ударной волны обуславливается многократным отражение от внутренней поверхности стенок цилиндрической разрядной камеры. В рассматриваемой зоне возникает объемное ударно-волновое возмущение ортогональной направленности с достаточно высоким значением давления и плотности среды, воздействующее на основную ударную волну, способное изменить ее профиль и структуру. Определение параметров возникающего ударно-волнового взаимодействия осуществляется [5] волноводным пьезокерамическим преобразователем давления, расположенным на противоположном торце цилиндрической разрядной камеры. В результате экспериментов получены осциллограммы давления воздушной ударной волны, генерируемой электрическим взрывом плоской кольцевой фольги, распространяющейся в замкнутом пространстве цилиндрической геометрии. Результаты экспериментов показывают значение скорости распространения ударной волны и амплитуда давления составляет .

В работе предложена информационно-измерительная система, имеющая возможность формирования ударно-волновых взаимодействий ортогональной направленности и определение основных параметров ударных волн в пространстве цилиндрической симметрии с воздушной средой.

Список литературы:

1. Бреховских Л.М. Акустика неоднородных сред / Л.М. Бреховских, О.А. Годин //Т.1: Основы теории отражения и распространения звука. - 2012. – 442 с., Т.2: Звуковые поля в слоистых и трехмерно-неоднородных средах. - 2011. - 425 с.

3. Канцедалов, Д.А. Экспериментальное исследование поля давления ударно-акустической волны при электрическом взрыве кольцевой фольги / Суркаев А.Л., Канцедалов Д.А., Гольцов А. С. // Молодой ученый, 2012.- № 12.- Т. I. - C. 71-73.

4. Селиванов, В.В. Ударные и детонационные волны. Методы исследования / Селиванов В.В., Соловьев В.С., Сысоев Н.Н. - М: МГУ, 1990. - 263 с.

5. Пат. № 2241212 С2 РФ. МПКG01L9/08, G01L23/10 Волноводный пьезокерамический датчик давления / Суркаев А.Л., Муха Ю.П., Суркаев В.А. ВолгГТУ Волгоград. Заяв.: 2002135488/28, 26.12.2002, Опубл.: 27.11.2004, Бюл. № 36.