声学论文开题报告

声学论文开题报告

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　　超声波多普勒流量计测量原理

　　1．基本工作原理
　　超声波多普勒流量计的测量原别是以物理学中的多普勒效应为基础的。根据声学多普勒效应，当声源和观察者之间有相对运动时，观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比．

　　在超声波多普勒流量测量方法中，超声波发射器为一固定声源，随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用，当然它仅仅是把入射到 固体颗粒上的超声波反射回接收据．发射声波与接收声波之间的频率差，就是由于流体中固体颗粒运动而产少的声波多普勒频移．由于这个频率差正比于流体流速， 所以测量频差可以求得流速．进而可以得到流体的流量．

　　因此，超声波多普勒流量测量的一个必要的条件是：被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的固体粒子或气泡等的两相介质．这个工作条件实际上也是它的 一大优点，即这种流量测量方法适宜于对两相流的测量，这是其它流量计难以解决的问题．因此，作为一种极有前途的两相流测量方法和流量计，超声波多普勒流量 测量方法目前正日益得到应用．

　　2．流量方程

　　假设，超声波波束与流体运动速度的夹角为 ，超声波传播速度为c，流体中悬浮粒子运动速度与流体流速相同，均为u．现以超声波束在一颗固体粒子上的反射为例，导出声波多普勒频差与流速的关系式．

　　如图3—39所示，当超声波束在管轴线上遇到一粒固体颗粒，该粒子以速度u沿营轴线运动．对超声波发射器而言，该粒子以u cos a的速度离去，所以粒子收到的超声波频率f2应低于发射的超声波频率f1，降低的数值为

　　f2－f1＝－ f1 （3－73）

　　即粒子收到的超声波频率为

　　f2＝f1－ f1 （3－74）

　　式中 f1――发射超声波的频率；

　　a――超声波束与管轴线夹角；

　　c――流体中声速。

　　固体粒子又将超声波束散射给接收器，由于它以u cos a 的速度离开接收器，所以接收器收到的超声波频率f3又一次降低，类似于f2的计算，f3可表示为

　　f3＝f2－ f2 （3－75）

　　将f2的表达式代入上式，可得：

　　f3＝f1（1－ )2

　　＝f1（1－2 ＋ ） （3－76）

　　由于声速c远大于流体速度u，故上式中平方项可以略去，由此可得：

　　f3＝f1（1－2 ） （3－77）

　　接收器收到的超声波频率与发射超声波频率之差，即多普勒频移 f1，可由下式计算：

　　f＝f1－f3＝f1－f1（1－2 ）

　　＝f1 （3－78）

　　由上式可得流体速度为

　　u＝ f （3－79）

　　体积流量qv可以写成：

　　qv＝uA＝ f （3－80）

　　式中，A为被测管道流通截面积．

　　出以上流量方程可知，当流量计、管道条件及被测介质确定以后，多普勒频移与体积流量成正比，测量频移 f就可以得到流体流量qv。

　　5．关于流量方程的几点讨论

　　(1)流体介质温度对测量的影响

　　由流量方程可见，流虽测量结果受流体中的声速c的影响．一般来说，流体中声速与介质的温度、组分等有关，很难保持为常数．为了避免测量结果受介质温度、组 分变化的影响，超声波多普勒流量计一般采用管外声楔结构，使超声波束先通过声楔及管壁再进入流体。设声楔材料中的声速为c1；流体中声速为c；声波由声楔 进入流体的入射角为 ；在流体中的折射角为 ；超声波束与流体流速夹角为a；见图3－40所示，根据折射定理，有：

　　＝ ＝

　　代入流量关系式，可得：

　　qv＝ f （3－81）

　　由此式可见，采用声楔结构以后，流量与频移关系式中仅含有声楔材料中的声速c1而与流体介质中的声速c无关．而声速c1温度变化要比流体中声速c随温度变化小一个数量极，且与流体组分无关．所以，采用适当材料制造声楔，可以大幅度提高流量测量的准确度．

　　(2)信息窗与平均多普勒频移

　　为有效地接收多普勒频移信号，超声波多普勒流量计的换能器通常采用收发一体结构，见图3—41所示．由图中可见，换能器接收到的反射信号只能是发射晶片和接收晶片的两个指向性波束重叠区域内的粒子的反射波，这个重叠区域称为多普勒信号的信息窗

　　图3－40 声楔与声波的折射

　　流量计接收换能器所收到的信号就是由信息窗中所有流动悬浮粒子的反射波叠加，即其信息窗内多普勒频移为叠加的平均值．平均的多普勒频移 f可以表示为

　　f＝ （I＝1，2，3…） （3－82）

　　式中 f——信息窗内所有反射粒子的多普勒频移的平均值；

　　Ni——产生多普勒频移 fi的粒子数；

　　fi－一任一个悬浮粒子产生的多普勒频移．

　　从上述讨论可知，该流量计测得的多普勒频移信号仅反映了信息窗区域内的流体速度，所以要求信息窗应位于管内接近平均流速的区域上，才能使其测量值能反映管内流体的

　　平均流速．但是管内平均流速区域的位置是一与雷诺救有关的函数，当管内流动的雷诺数Re发生变化时，其平均流速区域位置也将改变．而一旦流量计安装完毕， 其多普勒信息窗位置就固定了，为使测得的多普勒频移信号 f能在不同雷诺数Re条件下均能正确地反映流量值，在流量计算公式中引入流速修正系数K．流速修正系数K是雷诺数Re和信息窗位置的函数，用它来对因上述 原因引起的测量误差进行修正．因此，超声波多普勒流量计的实际流量计算式可以写成：

　　图3－41 多普勒信息窗

　　qv＝ （3－83）

　　式中，符号意义同前。

　　其他相关：

　　

　　
　　超声波流量计的基本原理及类型

　　仅供参考，请自借鉴

　　希望对您有帮助

土木工程论文开题报告怎么写

首先老师应该会给你一份任务书，开题报告的模板，大概像这个样子，我列举一个框架结构的例子
一、选题的依据及意义：
综合楼在使用功能上为综合性的，结构上也是综合性的。房屋在使用功能上为综合楼的指：商业、办公室、会议室、多功能大厅等。其特点是该建筑中间层或顶层都具备有“多功能大厅”。可见于学校，企业，医院等建筑群中。随着城市和经济的快速发展，综合楼也在快速的发展并在商业在占据着重要的位置。与此同时，它的市场价值也越来越大。
毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，目的是通过毕业设计这一时间较长的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。
毕业设计要求学生在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。同时，在完成毕业设计的过程中，还要求我们同时运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还要求我们更好的了解国内外建筑设计的发展现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业方向有更大的造诣。此外，在设计中涉及到很多计算机软件如：绘图软件AutoCAD和天正、办公软件、结构设计计算的PKPM等软件，通过这些软件的运用，更能提高我们的计算机运用能力，这对我们土木工程专业的毕业生来说，是一个难得的机会，我们通过它来检查和提高我们对基础理论和专业知识的理解、掌握程度及综合运用的实践能力。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。就此次的设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了框架结构比较合理并且切合实际。
（1）人性化及网络化受到广泛关注
综合楼设计需要考虑多方面的问题，涉及科学、技术、人文、艺术等诸多因素。间室内设计的最大目标就是要为员工创造一个舒适、方便、卫生、安全、高效的工作环境。这一目标在当前商业竞争日益激烈的情况下显得更加重要。其中“舒适”涉及建筑声学、光学、热工学、环境心理学、人类工效学等多方面学科；“方便”涉及功能流线分析，人类工效学等方面的内容；“卫生”涉及绿色材料、卫生学、给排水工程等方面的内容；“安全”问题则涉及建筑防灾，装饰构造等方面的内容等等。例如，欧美一些前沿写字楼产品中越来越多地将私人办公室设置在大楼的中心地带，以使在开敞的公共区域办公的员工能够直接享受到自然光线和风景。
（2）服务设施综合配套化日趋重要
高档综合楼之间的竞争已经从单纯比造价、比高度、向比配套、比服务、比管理方面倾斜，这同样也是发达国家高档综合楼发展的一个重要趋势。
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（3）生态节能型写字楼为未来发展主方向
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物理：关于声学、光学的论文

前几天我自己写的
我是高一的酷爱物理这是一篇合写的论文，你自己拆开吧
我写了整整4个小时还不算构思 给我最佳吧

论文：论声波与电磁波的异同2011年02月15日 分类：个人日记

说起波大家一定会想起两种最普通的波：声波和光波（电磁波），很多人将这两者混为一谈，这是错误的。
通俗的说，声波是用来听的，而电磁波是用来看的，当然这样说未免有些不科学。较严格的说，声波是通过介质传播的，而电磁波是通过“场”传播的，这里的场可以是电场、磁场。
声波是由物体的振动引起的，如果物体周围有介质的话，振动就会传给介质，再由介质传给其他物体，换句话说，能量是随着振动在传递。声波是机械波的一种，具有机械波的特性。声波分为横波和纵波。
电磁波的性质要比声波复杂得多，电场或磁场的变化都会引起电磁波，我们知道电路状态发生改变时会引发磁场的变化，变化磁场中的导体会带电，这时的电场也是变化的，会再次产生变化的磁场，换句话说，电磁波的能量是以电与磁的形式交替传播的，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。由麦克斯韦电磁理论可知，变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，即电磁场，而变化的电场和变化的磁场总是交替产生的，并且由产生的区域向周围空间传播，这就是电磁波。电磁波在空间中传播不需要介质，它是一种横波，传递着电磁场的能量。最普通的电磁波是可见光。关于光最早出现两种学说：由惠更斯提出的波动说和曾为牛顿所提倡的微粒说，惠更斯认为光是一种波动，由发光体引起，和声波一样依靠介质来传播，这种学说直到19世纪初当光的干涉和衍射现象被发现后才得到广泛承认，而牛顿认为光是由光源发出的微粒，它从光源沿直线行进至被照物，因此可以想象为一束由发光体射向被照物的高速微粒。此学说直观地解释了光的直线传播及反射、折射等现象，曾被普遍接受直到19世纪初光的干涉等现象发现后，才被波动说所推翻，但在19世纪和20世纪初，许多有光和物质相互作用的现象，如光电效应，不能用波动说来解释，这促使爱因斯坦于1905年提出光是一种具有粒子性的实物：光子，但这种观念并不摒弃光具有波动的性质，这种关于光的波粒二象性的认识被人们所认可，也是量子理论的基础。
声波和电磁波 1、都能反射与折射；2、都有衍射现象（波绕过障碍物继续传播的现象）；3、都能叠加（几列波相遇时，每列波都能保持各自原来的传播方向继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和）；4、都有干涉现象（频率相同的两列波叠加使某些区域的振动加强，使某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象叫做波的干涉）；5、都有多普勒效应（由于波源和观察者之间的相对运动，使观察者感到波的频率发生变化的现象叫做多普勒效应，举个例子便是救护车鸣着笛自你面前飞驰而过，你会发现当车距你近时和当车距你远时音调的高低不同）声波和电磁波还有一个很大的差别便是电磁波的速度要比声波快得多。
腹化风雪：本人初次发表论文，请多提意见，谢谢。