Исследование акустического рассеяния от одиночной звукопроницаемой сферы

В работе представлена обобщенная математическая модель и проведены численные исследования задачи акустического рассеяния от одиночной звукопроницаемой сферы при прохождении двух видов волн - сферической от монопольного источника излучения и плоской. При решении уравнений Гельмгольца используется численная техника, основанная на быстром методе мультиполей, которая позволяет достичь высокой точности получаемых результатов при минимальных затратах машинного времени. Проведено сравнение расчетов с известными экспериментальными данными и получено хорошее соответствие. Обобщены формулы для расчета основной характеристики поля рассеяния - полного сечения рассеяния - для звукопроницаемой сферы; показано влияние на данную характеристику физических параметров сред вне и внутри сферы, таких как плотность и скорость звука. Проведен численный параметрических анализ распределения давления вокруг одиночной звукопроницаемой сферы для различных значений волнового радиуса, плотности и скорости звука внешней и внутренней сред сферы. Полученные результаты в дальнейшем будут использоваться при проведении тестовых расчетов для верификации численного решения обобщенной задачи акустического рассеяния множества звукопроницаемых сфер (коаксиальных или произвольно расположенных в пространстве).