Газоструйный стержневой излучатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<" 747535 (6! ) Дополнительное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 31.03,78 (2! ) 25S6046/18-28 (5 l ) M. Кл.

В 06 В 1/20 с прксоелкнениеи заявки М—

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.07,80. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 18.07.80 ло делам наоБретеннй н открытнй (53) УДК 534.232 (088. 8) Ю. Я. Борисов, С. Л. Подольский и В. К. Самсонюк (72) Авторы изобретения! ! м (7!) Заявитель (54) ГАЗОСТРУЙНЬ!Й СТЕРЖНЕВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к акустическим устройствам для создания высокоинтенсивных звуковых полей и может быть использовано в устройствах для шумовых испытаний радиотехнического и авиационного оборудования, а также для интенси5 фикации технологических процессов.

Известны газоструйные излучатели, . содержащие коническое звуковое сопло, резонатор и цилиндрический стержень, о расположенный по оси системы соплорезонатор, диаметр которого превышает четверть длины волны излучаемой частоты jl) .

Недостатком его является нестабиль35 ность давления по периметру струи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гаэоструйный стержневой излучатель, содержащий соосно pacw ложенные коническое звуковое сопло, резонатор в виде стакана, проходящий через сопло и резонатор, цилиндрический стержень, диаметр которого превышает четверть длины волны основной частоты излучателя и устройство для стабилизации,: струи, которое позволяет выравнивать давление по периметру струи. Это устройство выполнено в виде радиальных перегородок с заостренными у сопла кромками, расстояние между которыми не превышает одной трети длины волны основной частоты излучателя f2).

Недостаток известного излучателя технологическая сложность конструкции. !

1елью изобретения является упрощение конструкции.

Для достижения этой цели вместо перегородок в стержне выполняют сквозные отверстия, длина которых равна Л/2, а диметр лежит в интервале 0,04 il0,1 dст,,выходы отверстий расположены в плоскости; перпендикулярной оси излучателя на расстоянии Г от сопла при - ((E+h), а расстояние между соседними отверстиями по дуге окружности не превышает Л /3, где ь -расстояние между соплом и резонатором; )т -глу747535

Гаэоструйный стержневой излучатель, содержащий соосно расположенные коническое звуковое сопло, резонатор в виде

25 стакана, проходящий через сопло и резонатор, цилиндрический стержень, диаметр которого превышает четверь длины волны основной частоты излучения, и устройство для стабилизации струи, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, стержень выполнен со сквозными отверстиями, длина которых равна Л/2, а диаметр лежит в интервале 0,04 il. - 0„1йсг, выходы отвер

35 стий расположены в плоскости, перпендикулярной оси излучателя ня расстоянии от сопла при — r ((P+tl), а расстояP. ние между соседнйми отверстиями по дуге окружности не превышает A.ii 5, 40 где g - расстояние между соплом и резонатором;

t1 — глубина резонатора;

Д вЂ” диаметр стержня;, сг - длина волны ня основной частоте излучения. бина резонатора; д > -диаметр стержня, Я - длина волны на основной частоте излучения.

Ня фиг. 1 представлен гязоструйный стержневой излучатель, процольный раэ» рез, ня фиг. 2 — 4 — сечение стержня, различные варианты выполнения сквозных отверстий стержня.

Газоструйный стержневой излучатель содержит сопло 1, резонатор 2, цилиндри- 1о ческий стержень 3, в котором выполнены отверстия 4, служащие для стабилизации струи путем выравнивания давления по периметру струи так, чтобы фаза колебаний по периметру струи была одинако« 15 вой.

Отверстия 4 могут бьггь выполнены в зависимости от диаметра стержня,,либо в плоскости поперечного сечения стержня (фиг. 2 и 3), либо наклонены к оси его 20 (фиг. 4).

Важно лишь, чтобы длина отверстий была равна половине длины волны на основной частоте излучения.

Излучатель работает следующим образом. Через сопла 1 подается рабочий газ под давлением. После выхода из сопла 1 газ приобретает сверхзвуковую скорость (за исключением пограничного слоя вблизи стержня 3), а зятем тормозится резонатором 2. Возникает отсоединенный скачок уплотнения, в зоне между ними с резонатором возникает пульсирующее течение, сопровождаемое появлением ударных волн, излучаемых в окружающее пространство в вице сферических звуковых волн.

Если увеличивать диаметр стержня до Л/4 и выше, что необходимо для повышения акустической мощности, возникает процессия плоскости отсоединенного скачка, отчего излучение акустических колебаний происходит несинхронно по всему периметру излучающего кольца, что, в свою очередь, приводит к возникновению акустического короткого замыкания и к снижению акустического излучения.

Для обеспечения синфязного режима выполняют отверстия, через которые возмущение, появившееся на одной стороне, передается с такой же фазой на противоположную или соседнюю сторону, что не дает развиваться поперечной неустойчивости отсоединенного скачка. Отверстия должны находиться ня расстоянии г от сопла, которое опрецеляется слецующим соотношением <<(r <(<+8) диаметр отверстия должен бь ть не менее 0,04 Л и не более 0,1 der „а расстояние между сосецними отверстиями по дуге окружности не должно превышать Л/3.

Что касается капичества отверстий, то, чем их больше, тем стабилизация, лучше, слецует T îëüêo учитывать прочн ость с те ржня.

Такое выполнение излучателя позволит получить мощные акустические колебания при снижении стоимости его изготовления приблизительно на 15%.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Ультразвуковая техника", 1 967, % 4, с. 9.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке No. 2432888/18-28, кл. В 06 B 1/20, 1976 (прототип).

O z. 2

67. 4

Составитель И. Матюшина

Редактор В. Трубченко Техред H. Бабурка Корректор С. Шекмао

Заказ 4127/3 Тираж 565 Под и исное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4