Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor larmer luft, der slipper ud fra den åbne ende af lille rør, meget mere end ved samme volumenhastighed store rør?

Den støj, der produceres af luft, der slipper ud af et rør, skyldes primært den turbulens, der skabes af højhastighedsluftstrålen. Jo mindre diameter røret er, jo højere er luftstrålens hastighed, og følgelig jo større turbulens.

Når luften passerer gennem røret, oplever den en pludselig udvidelse i den åbne ende. Dette får strømmen til at skille sig fra rørvæggen og skabe en turbulent stråle. Det turbulente flow skaber tryksvingninger, der forplanter sig som lydbølger. Lydens intensitet afhænger af luftstrålens hastighed og turbulens.

For en given volumenstrømningshastighed er luftstrålens hastighed omvendt proportional med rørets tværsnitsareal. Derfor, jo mindre rørdiameteren er, jo højere er luftstrålehastigheden og jo større støj.

I modsætning hertil er luftstrålehastigheden for et rør med større diameter lavere, og turbulensen er mindre udtalt. Dette resulterer i et lavere støjniveau.

Derudover spiller frekvensen af ​​den producerede lyd også en rolle i den opfattede lydstyrke. Mindre piber har en tendens til at producere højere tonehøjde lyde, som generelt opfattes som værende mere irriterende end lavere tonehøjde lyde.

Sammenfattende fører den mindre diameter af et rør til højere luftstrålehastighed, øget turbulens og højere lyd, som alle bidrager til den højere støj, der produceres, når luft slipper ud fra den åbne ende af et lille rør.