Миннартский резонанс

Миннарта Резонанс ^[1]^[2]^[3] Это явление, связанное с пульсацией газового пузыря на своей собственной частоте в жидкости без учета эффектов поверхностного натяжения и вязкостного затухания . Это частота звука, издаваемого каплей воды из-под крана, падающей в воду под ней и захватывающей пузырь воздуха при падении. Собственная частота захваченного пузырька воздуха в воде определяется выражением

f={\cfrac {1}{2\pi a}}\left({\cfrac {3\gamma ~p_{A}}{\rho }}\right)^{1/2}

где $a$ - радиус пузыря, $\gamma$ – коэффициент политропы , $p_{A}$ - давление окружающей среды , и $\rho$ это плотность воды. Эту формулу также можно использовать для определения собственной частоты пузырькового облака с $a$ как радиус облака и $\rho$ разница между плотностью воды и объемной плотностью облака. Для одного пузырька в воде при стандартном давлении $(p_{A}=100~{\rm {kPa}},~\rho =1000~{\rm {kg/m^{3}}})$ , это уравнение сводится к $fa\approx 3.26~m/s$ , где $f~$ — собственная частота пузыря. Формула Миннарта предполагает идеальный газ. Однако его можно модифицировать для учета отклонений от реального поведения газа путем учета коэффициента сжимаемости газа ^[4] газа или модуль объемного сжатия $K=\rho _{g}c_{g}^{2}$

f={\cfrac {1}{2\pi a}}\left({\cfrac {3K}{\rho }}\right)^{1/2}

$\rho _{g}$ и $c_{g}^{2}$ соответственно плотность и скорость звука в пузыре.

Ссылки

^ Миннарт, М. (1933), «О музыкальных пузырьках воздуха и звуке бегущей воды», Philosophical Magazine , 16 (104): 235–248, doi : 10.1080/14786443309462277 , S2CID 120320419
^ Марсель Миннарт: Природа света и цвета на открытом воздухе , Дувр, 1954 г.
^ (в оригинальном голландском языке) Марсель Миннарт: 55. Звук воды, в свободного поля » , Звук, тепло , электричество , «Физике часть 2 электричество ), Тиме Зютфен, 1939 и более поздние издания, стр. 68-70
^ Грин, Чад А.; Уилсон, Престон С. (2012). «Лабораторное исследование пассивного акустического метода измерения вскипания подводного газа» . Журнал Акустического общества Америки . 131 (1): EL61–EL66. Бибкод : 2012ASAJ..131L..61G . дои : 10.1121/1.3670590 . ISSN 0001-4966 . ПМИД 22280731 .

Внешние ссылки

Низкочастотное резонансное рассеяние пузырьковых облаков, Пол А. Хванг и Уильям Дж. Тиг, 2000, Журнал атмосферных и океанических технологий, том. 17, нет. 6, стр. 847–853. Journals.ametsoc.org

[1] Миннарт, М. (1933), «О музыкальных пузырьках воздуха и звуке бегущей воды», Philosophical Magazine , 16 (104): 235–248, doi : 10.1080/14786443309462277 , S2CID 120320419

[2] Марсель Миннарт: Природа света и цвета на открытом воздухе , Дувр, 1954 г.

[3] (в оригинальном голландском языке) Марсель Миннарт: 55. Звук воды, в свободного поля » , Звук, тепло , электричество , «Физике часть 2 электричество ), Тиме Зютфен, 1939 и более поздние издания, стр. 68-70

[4] Грин, Чад А.; Уилсон, Престон С. (2012). «Лабораторное исследование пассивного акустического метода измерения вскипания подводного газа» . Журнал Акустического общества Америки . 131 (1): EL61–EL66. Бибкод : 2012ASAJ..131L..61G . дои : 10.1121/1.3670590 . ISSN 0001-4966 . ПМИД 22280731 .

[1]

[2]

[3]

[4]