Пульсатор Советский патент 1985 года по МПК G01L27/00 

СП

if

ел

05 00

Изобретение относится к устройствам для испытания датчиков давления, в частности к устройствам для генерирования колебаний давления в газовом потоке.

Известен газовьй пульсатор, обеспечивающий получение крутых фронтов нарастания колебаний давления в газовой среде и состоящий из корпуса с отводным кольцом, каналов для подвода газа и золотника с ребрами, образующими с внутренней поверхностью корпуса полости, часть из которых сообщается посредством отверстий в золотнике с каналами для подвода газа высокого давления, а другая часть - с областью низкого давления, например с атмосферой QX

Такой пульсатор прост в конструктивном отношении, однако с его помощью невозможно возбудить в потоке газа чисто поперечные колебания, что ограничивает возможность его применения при исследовании звукопоглощающих конструкций на экспериментальных установках.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пульсатор для создания колебаний давления в газовом потоке, содержащей цилиндрическую проточную камеру с установленной в ней поперечной стенкой с окном, вращающийся диск с отверстиями и приводом, установленный с зазором относительно стенки, и байпасную линию, соединяющую вход и выход проточной камеры р.

Известный пульсатор обеспечивает регулировануш амплитуды колебаний давления в газовом потоке на выходе из пульсатора .путем изменения с помощью вентштя расхода воздуха через байпасную линию перепуска, минуя проточную камеру и вращающийся диск с отверстиями, однако он не обеспечивает постоянство расхода газа на выходе из пульсатора, что в значительной степени усложняет определение характеристик5 например, звукопоглощающих конструкций на акустических установках.

Кроме того, недостатком известного пульсатора является значительное искажение формы возбулдааемых колебаний давления в газовом потоке на выходе из пульсатора. Это объясняется тем, что подмешивание

545682

воздуха через выходные отверстия байпасной линии перепуска осуществляется неравномерно по сечению на выходе из пульсатора. Особенно $ большие искажения формы наблюдаются при возбуяздении пульсатором поперечных колебаний давления.

Цель изобретения - расширение диапазона воспроизводимых пульса0 ций давления неискаженной формы путем сохранения постоянного расхода воздуха и числа Маха при минимальном искажении формы возбуждаемых колебаний давления в газовом потоке

IS на выходе из пульсатора в широких пределах изменения амплитуды колебаний давления.

Указанная цель достигается тем, что в пульсаторе для создания колебаний давления в газовом потоке,

содержащем цилиндрическую проточную камеру с установленной в ней поперечной стенкой с окном, вращающийся диск с отверстиями и приводом,

25 установленный с зазором относительно стенки, и байпасную линию, соединяющую вход и выход проточкой камеры, поперечная стенка выполнена с диаметром, равным диаметру камеры,

30 снабжена по периферии цилиндрическим хвостовиком и установлена с возможностью осевого перемещения, а в стенках проточной камеры и цилиндрического хвостовика выполнены радиальJ. ные отверстия, расположенные один напротив другого и равномерно по сечению камеры и сообщающие выход проточной камеры с байпасной линией.

На чертеже представлена схема предлагаемого пульсатора.

Пульсатор содержит цилиндрическую проточную камеру 1, ограниченную подвижной поперечной 2 и боковой 3

стенками, вращающийся диск 4, отстоя щий от стенки проточной камеры на величину зазора 8,, механический привод 5 вращающегося диска, байпасную линию с каналами 6 перепуска воздуха, соединяющую вход 7 в пульсатор и выход 8 из него, механизм 9 изменения зазора, профилированные выходные отверстия каналов 10 перепуска воздуха в боковой стенке 3 проточной

камеры и отверстия 11 в стенках цилиндрического хвостовика 12, жестко соединенного со стенкой 2 проточной камеры. 31 ,В качестве примера применения на схеме воздушньй пульсатор показан включенным в состав экспериментальной акустической установки, на мерном участке которой установлена звукопоглощающая конструкция 13. Пульсатор работает следующим образом. Сжатый воздух от компрессора (не показан) с расходом m подается на вход пульсатора. Большая часть воздуха т, пройдя проточную камеру Iи отверстия во вращающемся диске 4, в поперечной стенке проточной камеры стационарный поток превращает ся в пульсирующий с частотой, пропорциональной числу оборотов вращающегося диска, приводимого в движение механическим приводом 5, и числу отверстий в диске. В зависимое ти от схемы расположения и формы отверстий в диске, а также в поперечной стенке проточной камеры на выходе из пульсатора возникают колебания давления продольной, поперечной или комбинированной мод. Величи на амплитуды колебаний давления регулируется с помощью механизма 9 изменением осевого зазора 8 между вращающимся диском и торцовой стенкой проточной камеры: с уменьшением 8 амплитуда колебаний возраста ет, с увеличением падает. Для того, чтобы при изменении амплитуды коле,аний давления сохранялся неизменным средний расход воздуха через пульсатор, меньшая часть его ми нуя систему отверстий во вращающемс диске и в торцовой стенке, поступае на выход пульсатора через байпасную линию с каналами 6 перепуска воздуха и отверстиями 10 в боковой стенке проточной камеры 3 и отверстиями IIв стенках цш1индра 12. Отверстия 10 и (1 выполнены профилированными и таким образом, что при уменьшении зазора 8 между вращающимся диском и торцовой стенкой проточной камеры; когда гидравлическое сопротивление по лннни прохода основной части воздуха возрастает, гидравлическое сопротивление вентиля уменьшается: проходное сечение системы профилированных отверстий 10 и 11 увеличивается. Таким образом, в процессе регулирования осевого зазора 8. изменением положения отверстий 11 в стенках цилиндра 12 относительно неподвижных отверстий 10 в боковой стенке проточной камеры осуществляется кинематическая связь механизма изменения осевого зазора с вентилем. Выполнение выходного отверстия байпасной линии в виде ряда профилированных отверстий 11, равномерно расположенных по окружности, обеспечивает минимальное искажение формы возбуждаемых колебаний давления в газовом потоке на выходе из пульсатора. В указанной схеме воздушного пульсатора для регулирования вентилем расхода перепускаемого по байпасной . линии воздуха используется механизм изменения осевого зазора. В ряде случаев может оказаться удобным для регулирования вентиля использовать самостоятельный привод. При этом для обеспечения постоянства расхода воздуха через пульсатор при изменении амплитуды колебаний давления на его выходе необходимо обеспечение согласованной работы привода вентиля с приводом изменения осевого зазора. Эта связь может быть достигнута как путем применения чисто механической кинематической связи, так и путем применения системы автоматического управления с использованием средств электроники, управляемых сигналами от дат шков измерения амплитуд колебаний давления и массового расхода воздуха. Применение предлагаемого воздушного пульсатора существенно облегчает проведение исследований на акустических установках по определению нелинейных свойств звукопоглощающих конструкций, зависящих от амшштуды воздействующего на них звукового поля. Возможность дистанционного и плавного регулирования амплитуды колебаний давления на выходе из пульсатора позволит значительно повысить точность определения частотных характеристик звукопоглощающих конструкций, чтоприведет к сокращению продолжительности и стоимости испытани. Вход 7

ПУЛЬСАТОР для создания колебаний давления в газовом потоке, содержащий цилиндрическую проточную камеру с установленной в ней поперечной стенкой с окном, вращающийся диск с отверстиями и приводом,установленньй с зазором относительно стенки, и байпасную линию, соединяющую вход и выход проточной камеры, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых пульсаций давления неискаженной формы, в нем поперечная стенка выполнена с диаметром, равным диаметру камеры, снабжена по периферии цилиндрическим хвостовиком и установлена с возможностью осевого перемещения, а в стенках проточной камеры и цилиндрического хвостовика выполнены радиальные отверстия, расположенные один напро O тив другого и равномерно по сечению камеры и сообщающие выход проточной (Л камеры с байпасной линией.