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非对称性对低Q值声学共振频率的影响研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:2013.2.15
  • 页码:225-228
  • 分类:TK123[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]中国计量科学研究院,北京100013, [2]清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.51106143;No.50906076)
  • 相关项目:非理想壁面对圆柱法精密测量声速影响的研究
中文摘要:

声学共鸣法是目前测量Boltzmann常数精度最高的实验方法,圆柱定程干涉法是重要的基础方法之一。由于热边界层和黏性边界层的影响较大,圆柱腔内声学共振频率的能量品质因数(Q值)较低,使得声学共振频率产生了非对称性,对Boltzmann常数的确定造成不可忽略的影响。本文的理论和实验研究表明,低Q值对声学共振频率的一阶相对影响为-1/(8Q^2),通过共振频率的理论修正,可使得低Q值产生的频率非对称性对Boltzmann常数的影响小于2×10^-7,满足Boltzmann常数测量的需求。

英文摘要:

Acoustic resonance method is the most precise experimental method for the determination of the Boltzmann constant at present. Fixed path cylindrical resonator is one of the primary acoustic resonators. Because of the thermal and viscous boundary effects, the quality factors (Q's) of cylindrical resonators are much lower. The asymmetry of resonance frequency shapes caused by low Q's results in a non-negligible drift of the resonance frequency and Boltzmann constant. The analytical and the experimental investigations on this drift were studied. The results conclude that this drift can be approximated by -1/8Q2. After the theoretical correction, the asymmetry effect caused by low Q's can be controlled less than 2×10^-7 which is precise enough in the determination of Boltzmann constant with fixed path cylindrical method.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026