声雷达阵列式天线的初步研究

文章计算并测试了声雷达阵列式天线的波瓣特性，讨论了天线波瓣特性与波长、阵列喇叭数量、喇叭间距以及气温的关系。结果表明，实测的4×4阵列的波瓣特性和理论计算值基本相符，比较了用不同喇叭作的天线的性能，指出压电陶瓷高音喇叭的声电转换效率最高，1600Hz时是一般纸盆扬声器的3倍，是最佳换能器件；国产号简式高音喇叭YH5-4性能价格比较好，适于声天线的制作。     

声波逾量衰减的估算

本文计算表明速度场湍流对逾量衰减的作用比温度场湍流的大5倍.在有限宽度声束条件下,引入有效湍流外尺度Le后,计算表明在大多数情况下逾量衰减系数难以忽略.当波束有张角时,同样的大气湍流状态下逾量衰减系数值随离声源距离增大而增大.过量衰减系数与声波波长关系近似为Ke∝λ~(-2).提供了考虑通量衰减作用的计算C_T~2的简单方法并给了几个计算实例.     

波和湍流的相互作用

利用Burger's和巢纪平提出的湍流发生模型计算了不同R_e数和R_i数情况下系统的状态,可能的形态有:无扰动的基本场、重力内波、湍流。找到了这三种状态相互转换的临界R_e和R_i数值。指出R_i<1/4是出现湍流状态的必要条件。在R_i>1/4时,R_e=2π~2处是发生Hopf分岔出现重力内波(周期解)的条件。波和湍流的能量来自基本速度场和基本温度场,一旦波和湍流形成后又影响基本场.若初始的R_i在1/4附近(稍大于1/4),重力内波形成后最终可能使R_i数反小于1/4,进入湍流状态,这就是湍流和内波在大气中间歇发生的原因。所计算出的相轨线和Liapunov特征指数验证了各种状态的确实性。