Приложение - Физический факультет СПбГУ

Министерство образования Российской Федерации
Санкт - Петербургский государственный университет
Физический факультет
Рассмотрено и рекомендовано
на заседании кафедры
радиофизики
УТВЕРЖДАЮ
декан факультета
________________ А.С. Чирцов
Протокол от 18. 11. 2003 № 10
Заведующий кафедрой
_____________________Н.Н.Зернов
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
СДМ.В.01-05 - «Акусто-гидродинамические явления»
Магистерская программа 510414/38
Разработчики:
доцент, канд.физ.-мат.наук _________________ Н.Г.Семенова
Рецензент:
доцент, канд.физ.-мат.наук __________________Г.А. Дружинин
Санкт - Петербург - 2003 г.
1. Организационно-методический раздел
1.1. Цель изучения дисциплины: Ознакомление студентов
с нелинейными
акустическими явлениями, обусловленными нелинейностью уравнения
движения, а также с акустической кавитацией.
1.2. Задачи курса: Показать теоретически и экспериментально возникновение
массопереноса
в акустических волнах; рассмотреть обратную задачу о
звукообразовании при взаимодействии потока среды с препятствием; ознакомить на
основании экспериментальных данных с макроскопическими свойствами жидкости в
состоянии акустической кавитации.
1.3. Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника:
Дисциплина “Акусто-гидродинамические явления» является продолжением
курса «Нелинейная акустика» и потому важной в подготовке акустика,
специализирующегося в области нелинейных явлний.
1.4. Требования к уровню освоения дисциплины "Акусто-гидродинамические
явления"
- знать содержание дисциплины "Акусто-гидродинамические явления".
2.
Объем дисциплины, виды учебной работы, форма текущего,
промежуточного и итогового контроля
Всего аудиторных занятий
48 часов
из них: - лекций
48 часов
- практические занятия
нет
Самостоятельная работа студента (в том числе 30 часов
на курсовую работу по дисциплине)
Итого (трудоемкость дисциплины)
78 часов
Изучение дисциплины по семестрам:
10 семестр: лекции - 48 ч.,
экзамен
3.
Содержание дисциплины
3.1.1. Темы дисциплин, их краткое содержание и виды занятий
1. Пондемоторные эффекты в акустических полях. Нелинейность уравнения
движения. Взаимодействие акустической
волны с диссипативной средой.
Возникновение акустических течений в среде с диссипацией, в идеальной среде.
Скорость акустического течения в плоской волне. Соотношение вязких и
инерционных эффектов в уравнении движения для акустического движения. КПД
образования течения. Течения в вязких волнах. Подобие акустических течений.
Установление течений. Акустическая интенсификация тепло-массообменных
процессов. Взаимодействие плоской волны с неоднородностью среды.
Радиационное давление. Радиометр.
2. Звукообразование в движущейся среде. Краевой тон. Вихревой звук. Генерация
звука в пограничном слое. Музыкальные инструменты.
3. Макроскопическое рассмотрение акустической кавитации. Предел прочности
жидкости на разрыв. Скорость распространения звука в кавитирующей жидкости.
Ослабление звука при прохождении через кавитационную среду. Нелинейный параметр
такой среды
3.2. Лабораторный практикум отсутствует

При наличии по дисциплине курсовой работы, в разделе "Самостоятельная работа"
указывается среднее, ориентировочное время, необходимое студенту на выполнение курсовой
работы.
3.3. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной
работы
-что такое пондеромоторные эффекты в волновых полях, примеры
-взаимодействие акустической волны со средой и образование течений
- радиационные напряжения, устройство радиометра,
-краевой и вихревой звуки,
-прочность жидкости на разрыв,
-макроскопические характеристики кавитирующей жидкости.
3.4. Темы курсовых работ
Раздел 3.4 в данной программе отсутствует.
3.5. Темы рефератов
Раздел 3.5 в данной программе отсутствует.
3.6. Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу
1 Природа акустических течений на основе анализа экспериментальных данных
2 Уравнение акустических течений
3 Анализ выражения для акустической силы, вызывающей акустические течения в
поглощающих средах
4 Решение для поля скорости акустического течения в плоской бегущей волне
5 Подобие акустических течений
6 Понятие о радиационном напряжении в среде. Вывод тензора радиационного
напряжения для плоской бегущей волны
7 Радиационное «давление» на поглощающие и отражающие препятствия. Радиометры.
8 Кавитационная прочность жидкости, методы определения, факторы, на нее влияющие
9 Макроскопические свойства кавитирующей жидкости: электропроводность,
поглощение звука, скорость звука
10 Звукообразование неустойчивым потоком: механизм, частоты, интенсивность
11 Звукообразование неустойчивым потоком в присутствии границ: вихревой и краевой
тоны, частоты, интенсивность
4. Учебно-методическое обеспечение курса
4.1. Перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов,
слайдфильмов, кино и видио- фильмов
По желанию лектора при изложении части тем применяется проектор для
демонстрации слайдов.
4.2. Активные методы обучения
В данном курсе используются классические аудиторные методы и
самостоятельное решение студентами заданных на дом задач.
4.3. Материальное обеспечение дисциплины, технические средства обучения и
контроля
Стандартно оборудованные лекционные аудитории и демонстрационные установки.
4.4. Методические рекомендации (материалы) преподавателю по организации
лабораторных работ
Раздел в программе отсутствует.
4.5. Методические указания студенту по лабораторной работе. Раздел в
программе отсутствует.
4.6. Методические рекомендации по использованию систем Mathcad и MatlabSimulink
Раздел в программе отсутствует.
4.7. Литература
4.7.1. Основная
1. Руденко О.В., Солуян С.И. Теоретические основы нелинейной акустики. М., 1978.
2. Зарембо Л.К., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику. М., 1966