ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК

ISSN 2304-1943
ЭЛ № ФС 77 – 52804

Об издании Issues Выпуски за 2019 год Выпуск 2 (26) - июнь 2019 ЛОКАЛИЗАЦИЯ УЛЬТРАЗВУКА ПРИ СКОЛЬЗЯЩЕМ РАСПРОСТРАНЕНИИ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ ВОЗДУХА
DOI: 10.25699/SSSB.2019.2(26).32515 1 Download PDF

ЛОКАЛИЗАЦИЯ УЛЬТРАЗВУКА ПРИ СКОЛЬЗЯЩЕМ РАСПРОСТРАНЕНИИ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ ВОЗДУХА

И.Ю. Бычкова, А.В. Бычков, Л.А. Славутский
Ключевые слова:  ультразвук, турбулентный поток, импульсные измерения, эффект локализации, фазовомодулированные сигналы, корреляционная обработка.
Аннотация:

Проводится теоретический и экспериментальный анализ рассеяния ультразвуковых импульсов на границе турбулентного потока воздуха. Для теоретических оценок используется решение задачи отражения плоской волны от слоя случайно-неоднородной среды методом инвариантного погружения. Показано, что в зависимости от масштабов и интенсивности случайных флуктуаций скорости звука существенно меняются не только амплитуда и фаза сигнала, но и пространственно-временные масштабы импульса, его временная задержка. Экспериментальные исследования проведены по многолучевой схеме, когда сигнал в приемнике представляет собой суперпозицию импульсов, пришедших по разным траекториям. Для оценки малых временных задержек использована цифровая фазовая модуляция и корреляционная обработка сигналов. Показано, что в турбулентном слое на границе воздушного потока вентилятора за счет эффекта локализации реализуется волноводное распространение ультразвука со значительным изменением задержки ультразвукового сигнала.

LOCALIZATION OF ULTRASOUND AT GLANCINGPROPAGATION IN A TURBULENT AIR FLOW

I.Yu. Bychkova, A.V. Bychkov, L.A. Slavutskii
Index terms:  ultrasound, turbulent flow, pulse measurements, localization effect, phase-modulated signals, correlation processing.
Abstract:

Theoretical and experimental analysis of the scattering of ultrasonic pulses at the turbulent air flow boundary is carried out. For theoretical estimates, the solution of plane wave’s reflection from a randomly inhomogeneous medium by using invariant immersion method is used. It is shown, that not only the amplitude and the phase of the signal depend on the scales and in the intensity of random fluctuations of sound speed, but also the spatio-temporal scales of the pulse and its time delay. Experimental studies were carried out according to a multi-ray scheme, when the received signal is a superposition of pulses that came along different trajectories. Digital phase modulation and correlation signal processing are used to estimate small time delays. It is shown, that waveguide propagation of ultrasound with a significant change in the ultrasound signal delay is realized in the turbulent layer at the boundary of the fan’s air flow due to the localization effect.

  

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27 (ответственный секретарь - Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Contacts

Russia, 659305, Altai region, Biysk, Trofimova Street, 27, room 404B
Tel. + 7-923-162-93-27 (executive secretary - Golikh Roman Nikolayevich)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Последний выпуск/ Current Issue

Свидетельство/ Certificate