Способ изменения гидравлического сопротивления канала Советский патент 1986 года по МПК F15C1/04 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано при разработке быстродействующих электрогидравлических преобразователей.

Цель изобретения - повышение чувствительности изменения гидравлического сопротивления канала.

При введении в жидкость потока газа образуется двухфазный поток, состоящий из жидкости и пузырьков газа, равномерно распределенных по объему жидкости.

Распространение в жидкости ультразвуковых колебаний приводит к созданию волн растяжения и сжатия.

При распространении ультразвуковой волны в жидкости в полупериод действия растягивающих напряжений газовые пузырьки расширяются, а в полупериод действия напряжений сжатия объем пузырьков, выросших в предыдущем полупериоде колебаний, уменьшается.

Введение в жидкость потока газа приводит к образованию газовых пузырьков с радиусом

D 16f(e) а

°-K.

где ст - коэффициент поверхностного напряжения, равен 0,03; f(e) - скорость потока;

V - плотность жидкости;

р - коэффициент гидравлического сопротивления.

Наличие в потоке жидкости газовых пузырьков позволяет значительно снизить амплитуду растягивающих напряжений, которая прямо пропорциональна амплитуде напряжения, питающего пьезоэлектрический преоб0

5

0

5

0

разователь, который формирует ультразвуковые колебания. При этом амплитуда питающего пьезоэлектрический излучатель напряжения может быть уменьшена в десятки раз.

Таким образом, введение потока газа в жидкость повышает чувствительность изменения гидравлического сопротивления канала.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ изменения гидравлического сопротивления канала.

Устройство содержит пьезоэлектрический излучатель 1, акустический концентратор 2, вибропоглощающие прокладки 3, входной канал 4 для жидкости, входной канал 5 для газа, отверстия 6 для введения в жидкость потока газа, фокальную область 7 концентратора в выходном канале 8.

Устройство работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания в диапазоне 100 кГц - 5 МГц возбуждаются в пьезоэлектрическом излучателе 1 колебаниями электрического напряжения. Ультразвуковая волна фокусируется концентратором 2 в области выходного канала 8. Для уменьшения воздействия излучателя непосредственно на корпус установлены вибропоглощающие прокладки 3.

Жидкость протекает через входной канал 4, фокальную область концентратора 7 и выходной канал 8, газ - через канал 5, отверстия 6, фокальную область концентратора 7 в выходном канале 8.

При увеличении амплитуды питающего напряжения увеличиваются интенсивность ультразвуковых колебаний, фокусируемых в фокальной области концентратора, размер газовых пузырьков в выходном канале и гидросопротивление выходного канала.