2.6. ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ
Совершенно так же, как для механических систем, можно составить аналогии для акустических систем. Здесь, однако, могут быть приняты различные варианты аналогов, хотя система
аналогий остается одна и та же, в соответствии со сказанным выше — первая. Если так же, как для механических аналогов, сопоставить силу с электрическим напряжением, а линейную скорость частиц — с током, то акустическое сопротивление выразится как и механическое: Это неудобно, так как акустические системы могут состоять из трубопроводов и объемов различных сечений и отверстий, отличных от сечений этих трубопроводов. В местах соединений таких элементов происходят изменения линейной скорости колеблющихся частиц газа и полной силы, действующей по разные стороны от места соединения. При акустических расчетах обычно принимается, что в местах изменения сечения сохраняются объемная скорость и давление, действующие до и после изменения сечения трубопровода. Тогда оказывается гораздо удобнее вести расчеты и строить эквивалентные схемы, пользуясь системой электроакустических аналогий следующего вида:
Для того чтобы представить себе связь этих аналогов с размерами и конфигурацией акустических колебательных элементов, определим акустическую массу, гибкость и активное сопротивление. Возьмем трубопровод сечением и длиной Если он открыт с обоих концов и на один конец действует акустическое давление а длина 4 много меньше длины волны, то весь объем воздуха движется как одно целое несжимаемое тело. Акустическая масса его отставит:
где плотность газа в трубопроводе.
Акустическая гибкость полости, имеющей объем У,
где у — показатель адиабаты газа, заполняющего полость; статическое давление газа в полости.
Акустическое активное сопротивление бесконечного трубопровода сечением
где скорость звука в газе, заполняющем трубопровод
Для перехода от акустических аналогов к механическим, что требуется, если в системе имеются как механические, так и акустические элементы, используется соотношение:
где — площадь механического элемента, с которым соединен в узел акустический элемент.