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复合哨声学特性的实验研究

王鲜艳

  由于流体动力式发声器具有结构简单,使用方便,造价成本低,处理量大,经久耐用等显著优点,已被广泛应用于均化、粉碎、雾化、除尘、助燃以及促进化学反应等生产和生活的各个领域。目前使用较多的流体动力式发声器主要有气流式哈特曼哨、气液式旋涡哨以及液流式簧片哨等。 流体动力式发声哨是国内外声学工作者研究的热门对象,尤其在气动声学中需要的是声压级较高且频带较宽的发声器,而流体动力式发声哨正是最合适的声源。但由于哈特曼哨发声原理本身的复杂程度,研究进度没有很大突破,研究至今也没对其发声原理做出完美解释。国内外的大多数研究只是通过对实验或数值模拟结论的分析总结以及经验来改变及优化流场和发声哨的形状尺寸,以期得到更理想的发声效果。旋涡哨加工方便、且结构很稳定无运动部件,是非常具有前途的流体哨。在工业上,已应用旋涡哨来雾化燃油和冷却水等。但由于目前对旋涡哨的应用还不是很广泛,尚未引起众多国内外研究者的高度重视,关于其发声原理的研究甚少,所以迄今为止,它的发声效率还很低。由旋涡哨和哈特曼哨组合而成的复合哨是近几年新提出的一种流体动力式发声器,对其的研究更是罕见。但由于旋涡哨的存在能够稳定发声信号,因而复合哨比单独哈特曼哨的发声区长度长,即其可调范围长,更有利于操作和实际应用。所以对复合哨声学特性进行更深层次的研究是非常重要的。 本论文主要通过实验对自行设计的小尺寸旋涡哨以及由其和小尺寸哈特曼哨组成的复合哨的声学特性进行了研究,并通过对实验数据的整理分析总结得出了实验结果。分别将旋涡哨与复合哨,哈特曼哨与复合哨的声学特性进行了比较分析,得出复合哨和单哨各自的优缺点,以便为进一步优化设计发声哨的结构尺寸提供理论参考。 概括起来主要有以下几项工作: 1、介绍了哈特曼哨的应用及哈特曼哨、旋涡哨和复合哨的研究进展。 2、根据原有理论依据设计旋涡哨和哈特曼哨的尺寸,并将二者组合为复合哨。 3、研究了单独旋涡哨的各主要参数对其声学特性的影响。 4、研究了复合哨的第一发声区最佳发声位置、第二发声区最佳发声位置的的声学特性。 5、将旋涡哨与复合哨的声学特性进行比较分析总结。 6、将哈特曼哨与复合哨的声学特性进行比较分析总结。……   
[关键词]:哈特曼哨;旋涡哨;第一发声区;频率;声压级
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:陕西师范大学2012年
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