Практическая часть. Цель работы:Изучение свойств ППЗК
Цель работы: Изучение свойств ППЗК. ППЗКобразуется в слоях с положительными градиентами скорости звука, толщина которых определяется сезоном года и широтой места. Зимой в высоких широтах положительные градиенты простираются от поверхности до дна с максимальным значением до а=5*10-5 м-1. В умеренных и низких широтах величины градиентов меньше, а толщины слоев не превосходят сотни метров. Скорость звука в этом случае описывается следующей функцией глубины: c(z)=c (1+az), (2.15) где с – скорость звука на горизонте источника, т.е. при z=0. Длина цикла луча с углом выхода α будет равна: Δ = 2sinα /acosα = 2tgα /a (2.16) Максимальная длина цикла определяется толщиной слоя: Δ m =2tgα m /a (2.17) Угол α m является предельным для ППЗК. Его величина связана с толщиной слоя z.
Величина предельного угла определяет диапазон лучей, захваченных волноводом. Лучи, выходящие из источника звука при α > α m, либо отражаются от дна, когда дно является нижней границей волновода, либо уходит в область отрицательных градиентов. В канале происходит фокусировка энергии звукового поля. В предположении, что энергия распределяется по толщине канала равномерно, интенсивность энергии будет спадать с расстоянием по закону:
где r - расстояние от источника излучения.
Основное программное обеспечение выглядит следующим образом (рис.2.7):
Рис. 2.7. Программное обеспечение «Refr»
Коэффициенты Df и Dx оставлять без изменения. При исследовании ППЗК источник излучения должен находиться на поверхности океана. При указании одинаковых коэффициентов F1 и F2 после нажатия на кнопку «Пуск» будет рассчитана траектория движения только одного луча. Если ввести начальный угол F1=0, а предельный угол F2=1, то будет построено 4-ре луча с углом выхода: 1) 0º; 2) 0.25º; 3) 0.5º; 4) 1º. То есть лучи строятся через каждые 0.25º в указанном диапазоне (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Пример задания углов выхода нескольких лучей
Для того чтобы задать распределение скорости звука по глубине необходимо открыть с помощью блокнота файл «TYPE_1.RSZ» в рабочей папке программы. В этом файле вводится количество слоёв – N, и скорости звука на границе каждого слоя (рис. 2.9).
Рис. 2.9. Файл ввода ВРСЗ
|
(2.18)
, (2.19)
