Способ излучения тонального звукапотоком газа и устройство для егоосуществления

 

Союз Советскнк

Социалистнческна

Реслублик

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.79 (21) 2795793/18-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 06 В 1/20

Государственный комитет (53) УДК 534.232 (088.8) Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.81 оо делам изобретений и открытий

„::;,>

/,. т, Л. В. Новиков, А. Г. Семенов, Ю. Й:-- Громов и В. И. Кондратьев

1 f у

I

----=i (72) Авторы изобретения (7!) Заявители (54) СПОСОБ ИЗЛУЧЕНИЯ ТОНАЛЬНОГО ЗВУКА ПОТОКОМ

ГАЗА И УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к получению колебаний и может быть использовано при проведении исследований по воздействию шума на механизмы, приборы и организмы.

Известен способ излучения тонального звука потоком газа, основанный на пропускании его под сверхкритическим давлением

5 через критическое сечение и последующей модуляции и устройство для его осуществления (1).

Недостатком указанного способа и устройства является невозможность плавной щ регулировки амплитуды излучаемого сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому 1езультату является способ излучения тонального звука потоком газа, основанный на пропускании последнего под сверхкритическим давлением через критическое сечение сопла последующей модуляции и изменением акустического импеданса в плоскости, перпендикулярной оси потока, и устройство для его осуществления, включающее форкамеру высокого давления, коаксиально установленные сверхзвуковое сопло и диск, неподвижно

2 установленный в торце сопла в плоскости, перпендикулярной его оси (2).

Недостатком этого способа и устройства является малая эффективность регулировки амплитуды излучаемого сигнала, что связано с невозможностью эффективно изменять время пробега волн, отражаемых плоскостью перпендикулярной оси потока.

Цель изобретения — повышение эффективности регулировки амплитуды излучаемого сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в способе излучения тонального сигнала потоком газа изменение акустического импеданса проводят в цилиндрической зоне, соосной потоку с радиусом, большим четверти, но меньшим трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука.

Устройство для осуществления предлагаемого способа снабжено приводом, соединенным с диском, установленным с возможностью перемещения вдоль оси сопла и имеющим радиус от одной четверти до трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука.

Кроме того, диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы.

83

На чертеже изображено устройство для излучения тонального звука потоком газа.

Форкамера 1 высокого давления сопряжена со сверхзвуковым соплом 2 и соединена трубопроводом 3 с источником сжатого газа (на чертеже не показан) . На форкамеру 1 надето кольцо 4, механически связанное с приводом (на чертеже не показан) его перемещения вдоль оси форкамеры. С кольцом 4 связан рабочий диск 5, причем на его торцевой поверхности укладывается целое число зон Френеля.

Рабочий диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы, которая механически связана с приводом его поворота вдоль оси форкамеры 1.

Устройство работает следующим образом.

Через трубопровод 3 подают газ высокого давления в форкамеру 1, который истекает через сверхзвуковое сопла 2 в нерасчетном режиме.

Вдоль по течению из сопла 2 образуется периодическая структура, при взаимодействии которой с окружающей средой на ее границах на срезе сопла возникают акустические возмущения, распространяющиеся вдоль по струе и усиливающиеся за счет неустойчивости границ потока.

При взаимодействии с границами ячеистой структуры происходит излучение во внешнюю среду акустических волн, которые распространяются во все стороны, в том числе и в направлении сопла.

Воздействуя на корень струи из среза сопла, акустические волны вызывают появление новых подобных возмущений в потоке, которые при надлежащей фазировке модулируют течение струи, что приводит к созданию режима тонального излучения.

При перемещении диска 5 вдоль его оси изменяется время прихода волны к торцу сопла 2, а следовательно, изменяется и фаза акустических колебаний, отраженных от диска 5, благодаря чему изменяется модуляция струи и амплитуда излученного ею звука. При повороте диска 5 на определенный угол вокруг оси форкамеры 1, благодаря тому, что диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы, изменяется радиус диска.

1202

Использование предлагаемого способа излучения тонального звука потоком газа и устройства для его осуществления позволяет значительно повысить эффективность регулировки амплитуды излучаемого сигнала, повысить точность испытаний и расширить диапазон уровней акустического давления.

Формула изобретения

1. Способ излучения тонального звука потоком газа, основанный на пропускании последнего под сверхкритическим давлением через критическое сечение сопла последующей модуляции и изменением акустического импеданса вне потока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулировки амплитуды излучаемого звука, изменение акустического импеданса проводят в цилиндрической зоне, соосной по току с радиусом, большим четверти, но мень20 шим трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, включающее форкамеру высокого давления и коаксиально установленные сверхзвуковое сопло и диск, отличающеес тем, что оно снабжено приводом, соединенным с диском, установленным с возможностью перемещения вдоль оси сопла, и имеющим радиус от одной четверти до трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука.

3. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мамин В. М. и Римский — Корсаков А. В

Некоторые экспериментальные исследования свиста сверхзвуковой воздушной струи. Труды Акустического института, 1969, вып. !Х, 4о с. 109.

2. Толстошеев М. Н. и Ефремов Н. Л.

Способы уменьшения тонального шума сверхзвуковых нерасчетных струй. — Сб. «Шум реактивных двигателей», ЦИАН, 1975 (прототип).

831202

0m источник сжатого гал7

Составитель С. Рыжаков

Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко

Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Жиленко

Заказ 3128/22