Wo genau ist der Bauch einer Luftsäule mit Auf-Zu-Randbedingungen?

Angenommen, ich habe eine Luftsäule mit geschlossen-offener Randbedingung. Der Luftdruck am offenen Ende des Rohrs ist gezwungen, dem atmosphärischen Druck der Umgebungsluft zu entsprechen. Daher muss ein offenes Ende einer Luftsäule ein Verschiebungsbauch sein.

Aber warum sagen wir, dass der Bauch tatsächlich knapp außerhalb des offenen Endes liegt (aus dem Lehrbuch von Knight), nicht genau am offenen Ende?

Antworten (1)

Tatsächlich wurde experimentell beobachtet, dass der eigentliche Bauch einer Luftsäule mit geschlossen-offener Randbedingung tatsächlich knapp außerhalb des offenen Endes liegt, nicht genau am offenen Ende. Wir berücksichtigen nicht die Auswirkungen der Luftviskosität und der strahlungsakustischen Impedanz des offenen Rohrendes. Daher wird eine Endkorrektur angewendet, um diesen Fehler zu kompensieren.

Zitat aus Wikipedia unten ;

Eine theoretische Grundlage zur Berechnung der Endkorrektur ist die strahlungsakustische Impedanz eines kreisförmigen Kolbens. Diese Impedanz repräsentiert das Verhältnis von Schalldruck am Kolben dividiert durch die von ihm induzierte Strömungsgeschwindigkeit. Die Luftgeschwindigkeit wird typischerweise als gleichförmig über das Rohrende angenommen. Dies ist eine gute Näherung, aber in der Realität nicht ganz richtig, da die Luftviskosität die Strömungsgeschwindigkeit in der Grenzschicht sehr nahe an der Rohroberfläche reduziert. Somit wird die Luftsäule innerhalb des Rohrs durch die äußere Flüssigkeit aufgrund der Schallenergiestrahlung belastet. Dazu muss zur Berechnung der Eigenfrequenz des Rohrsystems eine zusätzliche Länge zur regulären Länge hinzugefügt werden.

Hoffe das hilft..