温度梯度场中声线传播路径数值研究

该文利用光学 Fermat 原理和数学变分方法,建立了三维温度梯度场中的声传播路径的数学模型,数值计算了一维轴对称和二维单峰圆对称温度梯度场中的声线传播路径,揭示了一维轴对称温度场对声传播具有“墙壁效应”,二维单峰(谷)圆对称温度场对声传播具有“透镜效应”的物理特征。根据温度梯度场中的声线弯曲事实,指出了按等温介质中的声波直线传播规律来诊断声源位置,必然会发生“蜃听”现象,导致源定位失真,并进一步对定位方法及其产生虚源的位置进行了分析,为研究炉内管道泄漏声检测及其定位技术,乃至声学测温技术中的温度场重建提供了基础研究。