Способ возбуждения струи газа

 

° Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН H$l

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЮЛЬСТВУ (1;1-)-3.6,9335

i (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.04.76 (21) 2375462/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.08.77.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 29.09.77 (51) М. Кл.

В 06 В 1/08

В 06 В 1/18

Гобфдарстаенный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретений н открытий (53) УДК 534.232 (088.8) В. А. Ференц, И. Л. Ротберт, Н. А. Кравченко и E. B. Мартынов (72) Авторы изобретения

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. Н. Туполева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СТРУИ ГАЗА

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может быть использовано в пневматических цепях измерительных преобразователей, например термоанемометрических. 5

Известны способы возбуждения струи газа„реализованные в конструкциях мембран- ных, диафрагменных насосов с различным приводом: пневматическим, гидравлическим, механическим, и электромагнитным (Ц . (2) и (3)

Эти способы возбуждения струи реализуют насосы .с нестабильным расходом газа, малым КПД и малым сроком службы из-эа наличия различных трущихся частей, снашивающихся в процессе эксплуатации, и больших потерь энергии, затрачиваемой на возбуждение струи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ 20 возбуждения струи газа на основе явления. образования струи на выходе возбужденного резонатора акустических колебаний f4)..

В основе этого способа лежат явления образования струи газа из канала, соединя- )25

2 ющего полость резонатора с окружающей средой. Если возбудить объемный резонатор, то в нем возникает стоячая акустическая волна, которая создает в пограничном слое, т.е. в непосредственной близости от выхода резонатора, чередующиеся во времени уплотнения и. разрежения газовой среды.

В момент уплотнения происходит истечение газа из канала, соединяющего полость резонатора с окружающей средой, а в момент разрежения — засасывание газа через этот канал . в полость, Резонансная кривая расходной характеристики насоса имеет узкую полосу пропускания и резонансная частота сильно зависит от скорости звука в газе, заполняющем полость, которая, в свою очередь, меняется с изменением температуры. Это обусловливает значительное изменение расхода при работе в широком риапазоне изменения температуры (+ 60 С) окружающей среды в реальных. условиях эксплуатации .йа летающих аппаратах. Кроме того, этот способ возбуждения струи газа имеет невысокий коэффициент преобразования подведенной энергии к ис569335 точнику возбуждения резонатора в расход газа,который во многом связан с добротностью резонансной системы, Бель изобретении — увеличение расходных характеристик струи, повышение стабильности объемного расхода по температуре и расширение полосы рабочих частот возбуждения резонатора.

Для этого по предлагаемому способу на выходе возбужденного резонатора создают дсЦО полнительную акустическую волну, направляФ ют ее в полость резонатора, сближают резонансные частоты и совмешают фазы колебаний полости резонатора и колебаний созданной акустической волны. 15

При этом в полости резонатора происходит процесс интерференции акустических волн, что приводит к возрастанию скачка уплотнения в пограничном слое на выходе резонато- ра, т.е. к более интенсивному истечению ",О газа из канала, соединяющего полость резонатора и окружаюшую среду (камеры всасывания).

На фиг 1 изображена зависимоть расхода на выходе резонатора от частоты воэбужде- 25 ния резонатора; на фиг. 2 — зависимости расхода на выходе резонатора при сближении

: собственной резонансной частоты резонатора и частоты, соответствуюшеймаксималь«. ному колебательному процессу в дополнитель- 30 ной волне.

Кривая 1 характеризует расход струи на выходе резонатора без создания дополнительной волны. После того, как создают дополни. тельную волну, направленнную внутрь резонатора, например, с помощью вторичного источника на выходе резонатора, и фиксируют колебания, расход характеризуется кривой 2, которая имеет два подъема расходной характеристики на частотах: резонанса f<> -объе-40

hing ма полости резонатора и f< — — соотЯУ .. l ветствуюшей резонансной частоте источника, ° создающего дополнительную волну.

После сближения резонансных частот полос». ти резонатора и источника дополнительной волны полоса рабочих частот (при которых расходные характеристики остаются неизменными) такого рода резонансной системы (возбужденный резонатор и источник дополнительной волны) значительно расширяется (см. фиг. 2).

Следовательно, если выбрать частоту 5 к

Ьозо возбуждения системы в середине плоского участка расходной характеристики,то при изменении температуры окружающей среды расходные характеристики останутся неизменными, так как с изменением температуры резонансная кривая смещается по оси, частот относительно 1

Формула изобретения

Способ возбуждения струи газа, основанный на явлении образования струи на выходе возбужденного резонатора. акустических колебаний, отличающийся тем, что, с целью увеличения расходных характеристик струи, повышения стабильности расхода по температуре и расширения полосы рабочих частот возбуждения резонатора, на выходе резонатора создают дополнительную акустическую волну, направляют ее в

I полость резонатора, сближают рабочие чаототы и совмещают фазы колебаний полости резонатора и колебаний созданной акустической волны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: /

1. Авторское свидетельство СССР №413275, кл. Г 04 B 43/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 436508, кл. F 04 В 43/02, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР №412400, кл. В 06 В 1/08, 1972.

4. Патент США № 3503843, кл. 41 7-3 75, 1971.

369335 фиг.!

Фме. 2

Составитель Г. Терехова

Редактор Т. Иванова Техред C. Беда Корректор Ма Демчик

Заказ 2892/3 Тираж 649 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Моакаа, R-35, Раушсааа наб., а. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4