《水声学》课程教学资源（PPT课件）第4章 典型传播条件下的声场（2/4）

第4章典型传播条件下的声场第十一讲表面声道声传播

第4章 典型传播条件下的 声场 第十一讲 表面声道声传播

本讲主要内容传播时间截止频率传播损失传播损失的经验公式

2 本讲主要内容 ◼ 传播时间 ◼ 截止频率 ◼ 传播损失 ◼ 传播损失的经验公式

传播时间声线经过微元ds的传播时间：dzdsdt:c(2) c(2)sin x根据折射定律，可得：COS XCOSXdzconst=-sin xdx= coac(2)c(z传播时间：11+sinX21+sinX1Vr2coa1-sin X21-sin XiCoa xi cos x

3 ◼ 传播时间 声线经过微元 的传播时间： 根据折射定律，可得： 传播时间： ds ( ) c(z)sin  d z c z d s dt = = ( ) ( ) d z c z const d c a c z     cos sin cos =  − = 0       − + − − + =  =  2 2 1 1 0 0 1 sin 1 sin ln 1 sin 1 sin ln 2 1 cos 1 2 1         c a t d c a t

口跨度D(x）的传播时间：1 +sin Xs_2xsAt :Ir1-sin xs5CoaCoa假设声源与接收器靠近海面，则由源到接收器N次循环的声线的总传播时间近似为：2NxCoa又循环数为N的声线掠射角为：=arctgX2N

4 ❑ 跨度 的传播时间： 假设声源与接收器靠近海面，则由源到接收器N次循 环的声线的总传播时间近似为： 又循环数为N的声线掠射角为：       = + + + − + = 2 4  0 0 24 1 6 1 1 2 1 sin 1 sin ln 1 s s s s s c a c a t       ( ) D  s       = + 2 0 6 1 1 2 s s N c a N t         = N ar s arctg 2 

利用级数arc=X-X324N讨论：最接近表面层底部传播的声线，传播时间最短，最先到达接收点；最靠近海面传播的声线，传播时间最长，最后到达接收点。换句话说，声线在海面反射的次数越多，其传播时间越长。单位时间内到达接收点的声线数目随N增加而增大

5 利用级数 ◼ 讨论： 1. 最接近表面层底部传播的声线，传播时间最短，最先 到达接收点； 2. 最靠近海面传播的声线，传播时间最长，最后到达接 收点。换句话说，声线在海面反射的次数越多，其传 播时间越长。 3. 单位时间内到达接收点的声线数目随N增加而增大。 = − 3 + 3 1 arctgx x x          − 2 2 2 0 24 1 N a r c r t N