Ein neues Modell zur Beschreibung der thermo-akustischen Schallerzeugung
- In unserem Beitrag präsentieren wir ein verallgemeinertes physikalisches Modell der thermischen Schallerzeugung. Im Gegensatz zur existierenden analytischen Näherungen erlaubt es eine exakte analytische Vorhersage des thermisch generierten Schalldrucks in Fluiden und Festkörpern, berücksichtigt die akustischen Nahefeld- und Schallschwächungseffekte und ist anwendbar für beliebige thermische Energiequellen, wie stromdurchflossene elektrische Leiter aber auch chemische Reaktionen, Plasmabrennen oder Laseranregung. Zur Verifikation des Modells vergleichen wir die analytischen Ergebnisse mit experimentellen Schalldruckmessungen an thermo-akustischen Emittern in Luft in einem Frequenzband von 4 kHz bis 1 MHz. Zusätzlich wurde die Effizienz der Wandler mit der von konventionellen piezoelektrischen Luftultraschallwandlern verglichen. Da die Schallerzeugung ohne mechanisch bewegliche Komponenten auskommt, arbeiten die thermo-akustischen Emitter resonanzfrei. Somit ist es möglich, beliebigIn unserem Beitrag präsentieren wir ein verallgemeinertes physikalisches Modell der thermischen Schallerzeugung. Im Gegensatz zur existierenden analytischen Näherungen erlaubt es eine exakte analytische Vorhersage des thermisch generierten Schalldrucks in Fluiden und Festkörpern, berücksichtigt die akustischen Nahefeld- und Schallschwächungseffekte und ist anwendbar für beliebige thermische Energiequellen, wie stromdurchflossene elektrische Leiter aber auch chemische Reaktionen, Plasmabrennen oder Laseranregung. Zur Verifikation des Modells vergleichen wir die analytischen Ergebnisse mit experimentellen Schalldruckmessungen an thermo-akustischen Emittern in Luft in einem Frequenzband von 4 kHz bis 1 MHz. Zusätzlich wurde die Effizienz der Wandler mit der von konventionellen piezoelektrischen Luftultraschallwandlern verglichen. Da die Schallerzeugung ohne mechanisch bewegliche Komponenten auskommt, arbeiten die thermo-akustischen Emitter resonanzfrei. Somit ist es möglich, beliebig geformte Schallsignale exakt und frei von Nachschwingen zu erzeugen. Thermo-akustische Schallemitter haben damit das Potenzial für eine breite Anwendung in der angewandten Akustik als leistungsfähige und resonanzfreie Schallsender mit einer Bandbreite bis in den Subgigahertz-Bereich.…
MetadatenAutor*innen: | Maxim Daschewski, Marc Kreutzbruck, Jens PragerORCiD |
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Persönliche Herausgeber*innen: | B. Kollmeier |
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Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Tagungsband |
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Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
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Sprache: | Deutsch |
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Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | DAGA 2014 - 40. Jahrestagung für Akustik - Fortschritte der Akustik |
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Jahr der Erstveröffentlichung: | 2014 |
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Herausgeber (Institution): | Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. |
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Erste Seite: | 790 |
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Letzte Seite: | 791 |
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Veranstaltung: | DAGA 2014 - 40. Jahrestagung für Akustik |
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Veranstaltungsort: | Oldenburg, Germany |
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Beginndatum der Veranstaltung: | 10.03.2014 |
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Enddatum der Veranstaltung: | 13.03.2014 |
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ISBN: | 978-3-939296-06-5 |
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Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
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Datum der Freischaltung: | 20.02.2016 |
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Referierte Publikation: | Nein |
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