2.5.1 Pulsating Sphere
Pulsating sphere mewakili sebuah idealisasi model yang menggambarkan karakteristik radiasi bunyi dari beberapa sumber bunyi yang bergetar dalam sebuah cara yang
menghasilkan dalam perpindahan volume. Asumsikan bola berjari-jari r bergetar dengan kecepatan permukaan normal
r v
pada frekuensi π
ω
2 =
f
. Tekanan bunyi p x
berkurang dengan bertambahnya jarak x, sehingga :[13]
=
r x
r p
x p
e
-jk x
Nm
2
. 29
Kecepatan partikel vx, yang titiknya dalam arah radial adalah
+ =
= x
jk x
j r
p dx
dp j
x v
2
1 1
1 ωρ
ωρ e
-jk x
ms. 30
Dimana k =
c ω
adalah nomor gelombang dan ρ dan
c adalah kerapatan dan kecepatan bunyi. Evaluasi kedua persamaan ini pada permukaan bola x=r dan
pemecahan untuk pr didapat
1 1
1
2 2
2
m N
Z r
v r
k jkr
r k
c r
v r
j c
r v
r p
rad
= +
+ =
+ =
ρ ωρ
ρ 31
Dimana Z
rad
adalah impedansi radiasi dari pulsating sphere mengindikasikan bahwa pada frekuensi rendah dimana
k 1 c
r ρ
ωρ kecepatan getaran
r v
menghasilkan tekanan bunyi
c r
v r
p
ρ dan bahwa hanya sebuah fraksi dari
tekanan bunyi kecil ini adalah dalam fase dengan kecepatan, alasan-alasan fisik untuk sifat ini adalah sebagai berikut :
1. Pada frekuensi rendah fluida di dorong keluar dari arahnya dengan lambat dan
berpisah sepanjang garis radial karena itu kecepatan partikel berkurang dengan pertambahan jarak hanya saja ini untuk aliran steady state dalam simpangan
Universitas Sumatera Utara
saluran. Reaksi gaya kecil dan umumnya dapat disebabkan oleh inersia dari fluida dan kompresi yang rendah.
2. Dengan pertambahan frekuensi, proses pengelakkan harus mengambil tempat
lebih cepat dan reaksi gaya bertambah karena fraksi darinya dapat disebabkan oleh kompresi.
3. Pada frekuensi tinggi menjadi lebih ringan untuk menekan fluida dari pada
untuk mengakselerasinya untuk menyelesaikan proses pemisahan dan gaya reaksi menjadi penuh disebabkan oleh efek kompresi.
Hal ini menyebabkan pulsating body dari beberapa bentuk kecil dibandingkan dengan panjang gelombang. Energi bunyi di radiasi oleh sphere pulsating dengan
kecepatan permukaan puncak r
v adalah : [13]
W
rad
=
2 2
2 2
2
. 1
. .
. .
. .
2 1
4 2
1 r
K r
K S
C v
Z r
v r
rad
+ =
ρ π
32 Dimana :
r = Jarak permukaan m ρ
C = karakteristik impedance untuk udara
v = kecepatan partikel untuk tiap jarak ms S = merupakan luas permukaan radiasi m
2
K = bilangan gelombang 2
πfc
2.5.2 Efisiensi Radiasi
Kategori