Гидродинамический источник колебаний Советский патент 1989 года по МПК B06B1/20 

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может найти применение для генерирования колебаний в жидких средах, в том числе в высоковязких, агрессивных, высокотемпературных и взрывоопасных, с целью интенсификации технологических процессов в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет увеличения интенсивности акустических колебаний.

На черте.же показан гидродинамический источник колебаний, разрез.

Гидроаина.мический источник колебаний содержит сопло I, отражатель 2 с лункой 3, ме.мбрану 4, корпус 5. Отражатель 2 закреплен в центре на мембране 4, защемленной по периметру корпуса 5. Мембрана выполнена таким образом и защемлеиа по цериметру корпуса так, что частота собственных колебаний мембраны в режиме затопления совпадает с частотой захлопывания кавитационной зоны, что обеспечивается

выполнением условия 0.1

16д/

Г Т

(7-г8ца/Зл

где а - радиус мембраны; Т - ее натяжение на единицу длины контура; о -- масса единицы плошади мембраны; f) плотность жидкости; d - диаметр сопла (все величины измерены в СИ).

Мембрана 4 отделяет генератор колебаний от технологической емкости, в когор ю передаются генерируемые колебания.

Гидродинамический источник колебаний работает следующим образом.

сл

О5

оо

.|1Ч i. ii. i;::; со скорое гями 20 -45 м/с : ri)ii,iu 1 сгрчя жидкости после встречи . I iiKui :; : 1 .:lя 2 формируется в ко- iT MtHKNKi iioBt CixHoerb с углом, равным уг- .1} р;ик|):,1Г11я лунки. Эта полая коничес- к;1ч С1|)у ,.:, чам 1 1каясь на наружную кромку i( ji:ui cdu.ia 1. inci. Kaei от окружающей среди к.1 нити дионнуК1 .юну, локализуя ее меж- . I и отражателя 2. При истечении струи жидкости из ia i да1;л1 (1ие внутри кавитационной 1,1 МО ii:-.,--:-ai. i. н)1е1 .1;ех()дит давление ок- гре.д.к i.i ,11)Тате чего коничес- .п41Ь1вается от наружной кром- ei. ii. ia 1 ; нузырьки из кавитацион- iiiiu-, 1ии( 1раеывак)тея . После это- и115Л1 ;-||1с fi пб.чаеги между торцами сон- 1 и 01 i la/Kaiе,1я 2 надае и отражен- : .: м ;., I -aer -v; на наружную ;-. : 1 ;,1 . 11i loiu cc повторяется с нери- ; Mil;- :, , 1:,;; М1М: ; ОСНОВНОЙ тон генернру- . : i ti | и . К ::чен 1е бо/нлис части 1 ,; 1, ;, .-т ; lii ;;, 1.411 гнете rByiOHicii новы- ,., I ill. ; кавита1и1он} ой зоне. : :, ;, ,. е, к)|1нами eoii;ia и ит.)а- : . :. .л | вел Ч11ваегея, а в гече- И : : . ,: i;ri I ериод,), еоогиет(. т- :Д1 1| :М : 1 Keii-..Ki давлен я ) месте лока- .iUiii: ,::Н1:; ,ii..ioi i:;iii (они, уто расстоя- I lh.: ::М1-: ; я 1акмм iO|)a:iOM. и жестко п 11 с о |)аж ателем мембране воз- iai; , ч .: епани:1 С MacTOToii захлопы- к:лмп :л1аонно(1 3OHii;. Реа.пизуемое ра0

5

0

5

венство собственной частоту колебаний мембраны в затопления и частоты захлопывания кавитационной зоны обеспечивает резонансные колебания мембраны, что приводит к возбуждению в обрабатываемой среде интенсивных акустических колебаний, эффективно влияющих на протекающие в ней технологические нроцессы. Настройка системы в резонанс производится регулировкой расстояния между торцами сопла 1 II отражателя 2 и скорости истечения жидкости в указанных нределах.

Формула изобретения

Гидродинамический источник колебаний с енери 1ую1цей кави гационной зоной, содержащий корпус, сопло, отражатель с вьнюл- lii iiHoii в нем . lyHKoi f, j6j)aijiemHoii в сторону c )ii;ia, и MCMnpaiiy i; центре, защем- ;|енную но нериметрч корнуса и нрикреп- л1 Н1гую к отражатели, огличиющийся тем, 410, с целью 11ов1 1|1;ення з|ффективности )аботы, собственная часюги ко, 1ебаний мембраны в жидкости выбрана равной частоте ал;1о11ывания кави| |1И(нной зоны, радиус и ли-мбраны, е(, н.атяжение / на единиц д.ш- |ы 1ернметра, масе.м о еднннцы площади мембраны, нлотрюст) () рабочей жидкости, диамет) t/ сон.ла свя;(аны (ледующим соот- нон1еиием, СП;

,1 о.

irV-J

г (Т -h

Г

(Т 8(1 а/3л

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может найти применение для генерирования упругих колебаний в жидких средах с целью интенсификации технологических процессов в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет увеличения интенсивности акустических колебаний. Цель достигается использованием резонансного режима генерации колебаний. Гидродинамический источник колебаний содержит корпус, сопло, отражатель с лункой, мембрану, защемленную по периметру корпуса, прикрепленого к отражателю. При протекании через сопло струи жидкости между соплом и лункой отражателя возникает кавитационная зона, причем собственная частота колебаний мембраны равна частоте захлопывания кавитационной зоны, при этом достигается выполнением соотношения A/D = 0,116^.√T/(Σ + 8 ρA/3φ, где A - радиус мембраны

T - ее натяжение на единицу длины контура

σ - масса единицы площади мембраны

ρ - плотность жидкости

D - диаметр сопла (все величины измерены в СИ). 1 с.п. ф-лы, 1 ил.