Способ пневматического возбуждения акустических колебаний и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК F15B21/12 B06B1/20 

Описание патента на изобретение SU1707310A1

Изобретение относится к акустике и мо- жет найти применение для излучения звука газообразные среды и интенсификации в них разнообразных технологических процессов посредством использования акусти- ческих колебаний в инфрзлзуковом и звуковом диапазоне частот.

Известны способы пневматического возбуждения акустических колебаний путем подачи на вход резонансной камеры пневматического излучателя воздушного потока, модулированного на входе и (или) на выходе этой камеры.

Известны также осуществляющие эти способы пневматические излучатели, со- держащие источник сжатого воздуха, например баллон со сжатым воздухом иди воздуховод с компрессором, нагнетающим в него воздух, резонатор в виде заполненной воздухом камеры с жесткими или подат- пивыми стенками, имеющими впускное отверстие, соединяющее камеру с источником сжатого воздуха и служащее для впуска его в камеру, а также выпускное отверстие, соединяющее камеру с внешней средой и служащее для выпуска отработанного воздуха наружу и излучения звука, заслонки, служащие д 1Я открывания и закрывания одного из указанных отверстий в случае камеры с жесткими стенками или обоих от- верстий в случае камеры, в стенки которой встроена упругая оболочка; в последнем случае эта оболочка служит основным излучающим элементом.

Эти способы возбуждения акустических колебаний и излучатели эффективны при работе на резонансной частоте, но гораздо менее эффективны на частотах, существенно отличающихся от резонансной при том же расходе сжатого воздуха, особенно на частотах ниже резонансной. Причина этого состоит в том, что количество воздуха, вышедшего из резонансной камеры при свободных колебаниях под действием предварительно созданного а ней повы- шенного давления, почти целиком возвращается обратно в камеру под действием образующегося затем разрежения в ней, а на существенно низших частотах заметного разрежения в камере не достигается и при каждом колебании почти вся порция воздуха, вышедшая наружу, так и не возвращается внутрь камеры, и значит, требуется повышенный расход воздуха, который должен компенсироваться источником; на су- щественно более высоких частотах упругой энергии воздуха в камере оказывается недостаточно для преодоления инерции присоединенной массы воздуха в отверстии при тех же амплитудах колебаний.

Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому является способ, включающий подачу на вход резонансной камеры воздушного потока и его модуляцию на входе или выходе камеры путем полного перекрывания и открывания этого потока при поочередном открывании потока на входе и выходе камеры.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит источник сжатого воздуха, резонансную камеру с жесткими стенками, в которой выполнены впускное и выпускное отверстия, соединяющие резонансную камеру соответственно с источником сжатого воздуха и внешней средой, заслонки, установленные на указанных отверстиях с возможностью их открывания и закрывания, исполнительный механизм.

Указанный исполнительный механизм кинематически связан с обеими заслонками и выполнен с возможностью поочередного открывания впускного и выпускного отверстий так, чтобы в каждый момент времени было открыто только одно из указанны:: отверстий.

Недостатками известного способа и устройства являются сравнительно малая эффективность на частотах, существенно отличающихся от резонансной, и невозможность эффект ивного широкополосного излу- чения. Этот недостаток обусловлен непроизводительным расходом сжатого воздуха из-за невозможности сохранять упругие энергии сжатия и разрежения воздуха (газа) в резонансной камере устройства на время большее или сравнимое с периодом резонансных колебаний.

Цель изобретения - повышение эффективности излучения в широкой полосе частот за счет уменьшения непроизводительного расхода сжатого воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пневматического возбуждения акустических колебаний, включающему подачу на вход резонансной камеры воздушного потока и его модуляцию на входе или выходе камеры путем полного перекрывания и открывания этого потока, воздушный поток на выходе резонансной камеры при перекрытом потоке на ее входе открывают дважды за цикл работы на промежутки времени от момента очередного открытия потока на выходе до момента первой его остановки, поток на входе камеры открывают при перекрытом потоке на выходе в фазе сжатия воздуха в камере перед каждыми двумя последовательными открываниями потока на выходе.

При таком способе излучения последовательные открывания потока на выходп камеры разделяют задержками во времени, выбираемыми с таким расчетом, чтобы спектр объемной скорости излучателя, определяющий спектр излучаемого звука, был бы в своей низкочастотной части возможно ближе к требуемому. При одинаковых или периодически повторяющихся задержках спектр будет линейчатым, а при распределении задержек по случайному закону - сплошным. При этом за счет отложенного на время использования потенциальной энергии разрежения (сжатия) воздуха, запертого на время задержки в резонансной камере, достигается экономия расхода сжатого воздуха в нерезонансном режиме излучения.

Устройство для осуществления предлагаемого способа пневматического возбуждения акустических колебаний, содержащее источник сжатого воздуха, резонансную камеру с жесткими стенками, в которой выполнены впускное и выпускное отверстия, соединяющие резонансную камеру соответственно с источником сжатого воздуха и внешней средой, заслонки, установленные на указанных отверстиях с возможностью их открывания и закрывания, исполнительный механизм, снабжено вторым исполнительным механизмом, кинематически связанным с одной из заслонок, при этом первый исполнительный механизм связан кинематически с другой заслонкой.

На фиг.1-3 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа с различными положениями заслонок, продольный разрез.

Устройство содержит источник 1 сжатого воздуха, резонансную камеру 2 с жестки- ми стенками, в которых выполнены впускное 3 и выпускное 4 отверстия, соеди- ющие камеру соответственно с источником 1 сжатого воздуха и с внешней средой, заслонки 5 и 6, установленные соответственно на указанных отверстиях 3 и 4 с возможностью открывания и закрывания этих отвер- стий, например, при скольжении заслонок в направляющих, первый исполнительный механизм 7, второй исполнительный механизм 8, кинематически связанный с одной из заслонок - заслонкой 5, при этом первый исполнительный механизм 7 кинематически связан с другой заслонкой 6. Для повышения быстродействия указанные заслонки могут быть снабжены пружинами 9-12, сжатыми в положении, когда упирающаяся в соответственную пружину заслонка находится в одном из крайних положений. Пружины 9-12 компенсируют силы инерции указанных заслонок, возникающие при быстрой перемене их положений и избавляют исполнительные механизмы 7 и 8 от необходимости развивать собственную реактив ную мощность работая против сил инерции и переводя кинематическую энергию заслонок 5 и б во время торможения их движения в потенциальную энергию той из пружин 9-12, которая в данный момент тормозит движение.

Эта потенциальная энергия затем используется для разгона соответственной за0 слонки при обратном ее движении при последующей перемене ее положения. Для удержания заслонок 5 и б с пружинами 9-12 в крайних положениях можно использоаать управляемые исполнительными механи.зма5 ми 8 и 7 соответственно электромагниты 13. 14 и 15, 16, притягивающие примыкающие к ним якорьки 17, 18 и 19, 20, жестко скрепленные с заслонками 5 и 6. При этом работа сил притяжения компенсирует потери энер0 гии, обусловленные сравнительно малыми силами трения, испытываемыми указанными заслонками.

Перемещение заслонки 5 и 6 через заданные промежутки времени, например, по

5 заданной программе может осуществляться также по известным способам управления манипулятором.

Способ возбуждения колебаний осуществляется с помощью устройства следую0 щим образом.

Воздушный поток на выходе резонансной камеры 2 при перекрытом потоке на ее входе открывают дважды за цикл работы на промежутки времени от момента очередно5 го открытия потока на выходе до момента первой его остановки, поток на входе камеры 2 открывают при перекрытом потоке на выходе в фазе сжатия воздуха в камере 2 перед каждыми двумя последовательными

0 «открываниями потока на выходе.

При этом в положении, когда выпускное отверстие 4 закрыто заслонкой 6, удерживаемой в этом крайнем положении электромагнитом 10. притягивающим якорек 19,

5 скрепленный с заслонкой 6, через открытое впускное отверстие 3 (позиция, представленная на фиг.1) подается порция сжатого воздуха от его источника 1. В это время заслонка 5 через посредство скрепленного

0 с ней якорька 18 удерживается электромагнитом 14 в притянутом к нему положении. Затем по сигналу, вырабатываемому исполнительным механизмом 8 в момент, предусмотренный программой управления, ток в

5 катушках электромагнита 14 уменьшается, в результате чего его притягивающая сила также уменьшается и заслонка 5 под действием сжатой пружины 10 устремляется к другому своему крайнему положению, указанному на фиг.2, своей инерцией сжимает

пружину 9 и захватывается через посредство якорька 17 электромагнитом 13, в катушках которого исполнительным механизмом 8 к моменту захвата устанавливается достаточный для этого ток. В результате этого отверстие 3 оказывается закрытым. После .этого по сигналу, вырабатываемому исполнительным механизмом 7, ток в катушках электромагнита 15 уменьшается, в результате чего его притягивающая сила также уменьшается и заслонка 6 под действием сжатой пружины 11 устремляется к другому своему крайнему положению, указанному на фиг.2, своей инерцией сжимает пружину 12 и захватывается через посредство якорька 20 электромагнитом 16, в катушках которого исполнительным механизмом 7 к моменту захвата устанавливается достаточный для этого ток. В результате этого выпускное отверстие 4 оказывается открытым и через него сжатый воздух из камеры 2 устремляется наружу. В момент, когда объемная скорость излучателя обратится в нуль, а это и произойдет примерно через полпериода основного собственного колебания резонатора, отверстие 4 закрывается и держится закрытым требуемое время (позиция, представленная на фиг.З). Закрывание происходит по сигналу, вырабатываемому исполнительным механизмом 7, по которому ток в катушках электромагнита 16 уменьшается, в результате чего его притягивающая сила также уменьшается и заслонка 6 под действием сжатой пружины 12 устремляется к своему исходному крайнему положению, указанному на фиг.1в, своей инерцией сжимает пружину 11 и через посредство якорька 19 зарывается электромагнитом 15, в катушках которого к моменту захвата устанавливается достаточный для этого ток. В результате этого отверстие 4 оказывается закрытым, воздух в резонансной камере 2 - разреженным, а его потенциальная энергия будет автоматически использована, при следующем открывании отверстия 4 для засасывания в камеру 2 наружного воздуха. Это второе открывание отверстия 4 (позиция фиг.2) происходит описанным выше способом по сигналу, вырабатываемому исполнительным механизмом 7 и также длится примерно половину указанного периода. При этом наружный воздух устремляется внутрь камеры 2 и туда по инерции набирается избыточное количество воздуха, а значит, давление в камере 2 повышается. В момент, когда объемная скорость излучателя снова обратится в нуль, выпускное отверстие 4 снова закрывается указанным выше способом, после чего открывается впускное отверстие 3 и в камеру

2 подается новая порция сжатого воздуха от источника 1. Это открывание происходит по сигналу, вырабатываемому исполнительным механизмом 8 посредством уменыиения тока в катушках электромагнита 13. благодаря чему его притягивающая сила также уменьшается и заслонка 5 под действием сжатой пружины 9 устремляется к CRO- ему исходному крайнему положению, своей

инерцией сжимает пружину 10 и захватывается через посредство якорька 18 электромагнитом 14, в катушках которого исполнительным механизмом 8 к моменту захвата устанавливается достаточный для

этого ток, Так как к моменту открывания отоерстия 3 давление е камере 2 оказывается повышенным, то при том же расходе сжатого воздуха совершается большая работа на сжатие воздуха в камере 2, чем при подаче первой порции, и потенциальная энергия сжатого а камере 2 воздуха будет больше. Поэтому при всех последующих после первого циклах работы расход воздуха оказывается несколько более экономным, чем при

первом открывании выпускного отверстия 4. Затем процедура повторяется требуемое число раз. При этом переменная составляющая потока на выпускном отверстии 4 резонансной камеры 2 возбуждает акустические

колебания во внешней среде.

Акустически рассматриваемый излучатель представляет собой монополь с пульси- рующей объемной скоростью V(T) с чередующимися положительными и огрицательными импульсами длительностью примерно в полпериода основного с.обст- венного колебания резонатора. Звуковое давление P3o(t) на расстоянии г от излучате- пя и акустическая мощность WaK(t) также

состоят из соответственных импульсов и описываются формулами

I

Рз.(0

WaK

(0 (Ov(t).

где t - время, р - плотность среды, с - скорость звука в ней.

Уравнение движения присоединенной массы М воздуха в выпускном отверстии 4 резонатора при М, не зависящей от амплитуды колебаний, имеет вид

м V () + у р V (t I I V (t ) I S + b V (: )

S2V(t), (1)

4;7TC

(t)-P +

где V(t) -- скорость колебаний этой массы. 5 - площадь отверстия, b - коэффициент

91707310 10

линейного трения, Р - наружное дэвление,2(5-.т1-ас2,2.0.-и(агг-эс1),эс)--эгг ,Л;1,т,, o.tf-.-Rear,,

Рк(т) - давление внутри резонансной каме-К,мК2 - комплексно-сопряженные корни хары; при истечении воздуха из резонаторарактеристического уравнения

скорость принимается положительной, при

стоке-отрицательной. Второй член в левой5 v2, ; г - о

части уравнения соответствует скоростному °

напору, последний член в правой частисоответствующего линейной части уравнепредставляет силу радиационного трения сния (2), откуда

обратным знаком. Давление Рк(т) изменяет-г л

ся адиабатически по закону10 ugf 2& tS,

p r . p / л + (с высокой точностью в первой части послед- . U0 него уравнения можно заменить д на 30)

Для периодического процесса с периогде у Cp/Cv - показатель адиабаты (для 15 дом Т, когда выпускное отверстие 4 откры- воздуха у 1,4), U0 - объем резонансной вается на указанные выше интервалы в камеры, U - Sx(t) - объемное смещение воз- моменты времени пТ и Т + n p духа в отверстии, х - линейное его смеще-2 ние. Реально U « U0 и поэтому с точностью средняя акустическая мощность излучателя до членов третьего порядка малости относи- 20 равна тельно G/UO примем

УР и , x(y + i) и° 2 и

В этом случае с учетом соотношения откуда после интегрир0вания получим уравнение (1) для безразмерного объемного смещения W p U/M сводится к виду30

«..,,

(t) + 2(J0W(t)-rW(t)(t)

-у ft W2 ( t ) - у W ( t ) I W (t ) I , ( 2 )где

35 w 2x/J,fi d/Q.Opnu2 « 1 ,6r« 1

b 2 V PS2 bc2S2это выражение сводится к виду где 2 50 --, о - .

МMUo М U0 о; , 1s J, я- , pS2 f Ji±ljyL ,0(l-2./w)

p 40 Для расчета спектра можно также пренебречь нелинейностью колебаний, и тогда

(Wot 1 .Ј 1 ).

W((OnC054UbbnsinnQ.).

Для круглого отверстия в жестком пло- V ском экране М р S 7, где Г- радиус отвер- 45 где стия, имеем т: Г/(4с ), что равно времени прохождения звуком расстояния, равного четверти этого радиуса,

.-|fwWco9noiid.-(.(..)eleoeBute- t(|i °- 4 V П; « { bn4JwWs,nnWtdt-w|ol4i5 - -ll e Tfl jTTsinQUi ute ягс2/и0, м Гр,.50

Примем, что отверстие открывается в момент t 0. Тогда U(o) W(o) 0. В линейном приближении при открытом выпускном отверстии решение уравнения (2) с начальным условием W(0) 0 имеет вид

ч л2После интегрирования получим, что

VV(t) -W(0 -- Si nni exp(-ifl), (3 ) квадрат спектральной амплитуды функ- где- ций W(t) на n-й гармонике равен

11

w VX )

laM -n w lM Sul1

Акустическая мощность излучателя на n-й гармонике, равная

на основной гармонике сводится к виду

Д4М« 27

Tu)

vSeA.

г ц у Гп .

7

12

W

o)

In

Ек.

Отсюда из формул (4) и (5) найдем

,4MI

II

чЛ- . . fl

fr|u -Н + цг sfrfu

UOOD sh-iTju U9(u2

(ue- n Ibflw l),..,).

Доля полной пневматической мощности излучателя, приходящаяся на излучение 15 звука на основной гармонике, равна

п W|/(WaK+W) 1 +(W/WaK)

Похожие патенты SU1707310A1

название год авторы номер документа
СИСТЕМА ВПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1996
  • Фесина М.И.
  • Соколов А.В.
RU2115821C1
Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания 1990
  • Давыденко Дмитрий Витальевич
SU1778331A1
ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 1998
  • Фесина М.И.
  • Филин Е.В.
  • Онищенко С.П.
  • Лысенко Е.В.
RU2150018C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1993
  • Хоружий И.В.
  • Холодков В.П.
RU2110696C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2010
  • Волгин Николай Александрович
RU2453717C2
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ 2013
  • Ямада Шуя Шарк
  • Глугла Крис Пол
  • Кокерилл Чарльз А.
  • Фэбиен Фил Эндрю
  • Букланд Джулия Хелен
RU2583481C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОХЛАЖДЕНИЕМ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА (ВАРИАНТЫ) 2013
  • Ямада Шуя Шарк
  • Глугла Крис Пол
  • Кокерилл Чарльз Аллен
  • Фэбиен Фил Эндрю
RU2592088C2
СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ 2012
  • Персифулл Росс Дикстра
  • Алри Джозеф Норман
RU2607147C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ УХУДШЕНИЯ РАБОТЫ КОМПОНЕНТОВ ОХЛАДИТЕЛЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА (ВАРИАНТЫ) 2013
  • Смит Крэйг Алан
  • Уайтхед Джозеф Патрик
  • Глугла Крис Пол
  • Кокрилл Чарльз Аллен
RU2639412C2
СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ 2012
  • Алри Джозеф Норман
  • Персифулл Росс Дикстра
RU2604973C2

Иллюстрации к изобретению SU 1 707 310 A1

Реферат патента 1992 года Способ пневматического возбуждения акустических колебаний и устройство для его осуществления

Изобретение позволяет повысить эффективность пневматического возбуждения акустических колебаний в широкой полосе частот аз счет уменьшения расохда сжатого воздуха. Воздушный поток подают на вход резонансной камеры 2 и модулируют его на входе или выходе камеры 2 путем полного перекрывания и открывания этого потока. Воздушный поток на выходе камеры 2 при перекрытом потоке на ее входе открывают дважды за цикл работы а промежутке времени от момента очередного открытия потока на выходе до момента первой его остановки. Поток на входе открывают при перекрытом потоке на выходе в фазе сжатия воздуха в камере 2 перед каждыми двумя последовательными открываниями потока на выходе. Камера 2 с жесткими стенками соединена впукным отверстием 3 с источником 1 сжатого воздуха и выпускным отверстием 4 - с внешней средой. Заслонки 5 и 6 установлены с возможножностью их периодического перекрытия и открытия отверстий 3 и 4. Приводы кинематически связаны с заслонками 6 и 5. 2 с.п. ф-лы. 3 ил. Ё VJ О VI OJ о

Формула изобретения SU 1 707 310 A1

и представляет собой коэффициент полез- Доля акустической мощности, приходящая- 20 ного действия излучателя по отношению к

ся на основную гармонику, равна

W,

4u ttГ Uchtyu coe chTju

излучению на основной частоте. При I W(0) I « « (3/16) (aib)/c)3Uo он слабо зависит от амплитуды колебаний, при I W(0) I ( 3/ 16) х х (с«о)/с) Do он вдвое меньше линейного тЧа1,.1 shfriu cht/u |. «лМ

л 1Я сг ТчлоТГН эффициента полезного действия 771. а при

3

IW(0)I )3U0 - стремится

В частности, при от Јг + и

,-f, , cliff -coTtJuE1 2р Т1

f. 35JSI |4|U :

4 7

/1(-«-f; при w QJb/3

О Ji

v(f4Я

IW(0)I )3U0 - стремится

к нулю обратно пропорционально амплитуде колебаний.

30 Кинетическая энергия струи Ек в сумме с работой на линейное трение за один цикл колебаний равна разности между потенциальными энергиями воздушного объема резонатора в моменты остановки потока

35Т

воздуха t +в,. когда U(t) достигает минимума. Потенциальная энергия при объемном смещении U(t) равна

Отсюда видно, что вблизи ш Vи + #,Л . . Ч , Л ,, Ог U0 i л

/1 близко к единице, при у й /240 En(ul j ( нН.

rj 0,180, приш сОо/3 /i 0,0570, а прио °

дальнейшем уменьшении частоты 1 с па-При малых (U/U0) указанная разность поттенциальных энергий будет дает примерно как от.

Мощность струи воздуха, вытекающей45 .г vW(n p-2fr|wr,A,(nu-2u(U w(fl Л

из излучателя в окружающую среду, равнаосл- ци)е muie .y

W porJ/(2S2),

откуда, учитывая (3), для кинетической энер- 50 Из указанного выше баланса энергий Л Еп гии Ек этой струи получим Ек найдем

7ta ЛИ

ис м4 (i.e-

(8. |)-(оЬ- Ц -е-г7|и чй-ка 1 р , г.

1-М-пГ7 | 1 || 1

Средняя за период мощность струи W равна

излучению на основной частоте. При I W(0) I « « (3/16) (aib)/c)3Uo он слабо зависит от амплитуды колебаний, при I W(0) I ( 3/ 16) х х (с«о)/с) Do он вдвое меньше линейного ко3

IW(0)I )3U0 - стремится

к нулю обратно пропорционально амплитуде колебаний.

Кинетическая энергия струи Ек в сумме с работой на линейное трение за один цикл колебаний равна разности между потенциальными энергиями воздушного объема резонатора в моменты остановки потока

Т

воздуха t +в,. когда U(t) достигает минимума. Потенциальная энергия при объемном смещении U(t) равна

,.(,.1,е-«Р1.

(8. |)-(оЬ- Ц -е-г7|и причем безвозвратно вытекший за один цикл работы излучателя обьем воздуха ра9 e н Л (/г// ) W ( 4 f ) - VV ( 0 ) .

iПри ft2 1 , .5 г i и (w0 г )2 1. что означает малость собственно и радиационного трения.Л сводится к виду

Д I -у W ( 0 ) - ли 2 + W ( 0 } х

X()W(0)

Отсюда видно, что при оптимальном манипулировании впускным и выпускным отверстиями расход воздуха оказывается более экономным - при достаточно малом трении квадратичным по амплитуде колебаний, в отличие от линейной зависимости в остальных случаях.

Ввиду относительной малости расхода воздуха Д. кинетической энергией струи на впускном отверстии можно пренебречь как величиной более высокого порядка малости.

Рассчитаны (в линейном приближении) КПД пневматических известных излучателей с резонансной камерой, имеющей впускное и выпускное отверстия и оболочку, встроенную в стенки камеры. Этот КПД имеет на резонансе максимум, равный 0,555 и быстро убывает по мере отклонения частоты от резонансной. Так. на частоте вдвое меньшей резонансной КПД спадает не менее чем на 16дБ по отношению куказанномумакси- муму. Для излучателя, работающего по предлагаемому способу, как было показано выше, соответственный КПД на этой частоте равен 0,180, а вблизи резонансной частоты близок к единице. Следовательно, выигрыш в КПД по сравнению с прототипом составляет от 1/0,555 - 1.8 до 1016 0,180/0,555 13 раз в диапазоне одной октавы от резонансной частоты до вдвое меньшей. Во столько же раз уменьшается непроизводительный расход сжатого воздуха.

Изменение во времени интервалов между последовательными открываниями выпускного отверстия, например, случайным образом, ведет к расширению спектра излучения, что и может быть использовано в случаях, когда требуется изменение или расширение спектра излучения. Для случайного стационарного процесса со статистически независимыми интервалами rv плотность вероятностей интервалов J(TV) равна U(zv) щ ехр (-п гп. где гц - густота открываний выходного отверстия (их число в единицу времени) Для такого процесса функция автокорреляции, звукового давления р(т). четнля по г. может

быть рассчитана по изнесгному r..i/ Ил расстоянии г or итлучятелч п предке при и - 0 она равна

5 у ( О .// VV( 0 ( 4 г ) 2 (,& п i R ( i У ( 2 .т ) .

где R(r) - симметричный по г коэффициент автокорреляции, в наиболее важном случае малых щ/Мо с точностью до слагаемых порядка m ((oJr, гп ) равный

15

R(r)

( 1 - --) ообг; - -- sin 7 при а л ,

при а л:,

где п т. При малых a R 1 - - а - 20 я

--я-с +... . Коэффициентавтокорреляции 2л

R(r) обращается в нуль при а, достигает минимума равного R - 0,443 при ft 2,065. 25Спектральная плотность д+(с/ОФУН1 - ции автокорреляции в ее разложении по положительным частотам

аз

30

V (t) / д + (о) ) cos а т d fn

00

где g + ( а) - / /- ( г ) cos а г г) г , Л п

35

0

после интегрироелнид рммиг.мег ЁРД и W ( О I г) 12 п,

g+(at)

Л

{

X (12 П Г О)

Ok,

)

1-е

.7

П1

(DO

1 ,

45

5

причем выражение в фигурных скобках при О) Шо равно тг/4. При этом излучение оказывается широкополосным от самых миз0 ких частот (ur(ifo). на которых спектральная плотность пропорциональна

(и , до частоты ГУ 2 а)0: при более высоких частотах спектральная плотность, осциллируя, убывает с увеличением частоты как

( (o )2.

Предлагаемые способ пневматического возбуждения акустических колебании и устройство для его осуществления позволяют уменьшить непроизводительный

к «;

i.

i

SI

с

сжатого воздуха в широкой полосе излучения ниже резонансной частоты, в том числе от 1,8 до 13 раз в диапазоне одной октавы от резонансной частоты до вдвое меньшей.

Формула изобретения 1. Способ пневматического возбуждения акустических колебаний, включающий подачу на вход резонансной камеры воздушного потока и его модуляцию на входе или выходе камеры путем полного перекрывания и открывания этого потока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности излучения в широкой полосе частот за счет уменьшения расхода ежа- того воздуха, воздушный поток на выходе резонансной камеры при перекрытом1 потоке на ее входе открывают дважды за цикл работы в промежутке времени от момента

11

2.

очередного открытия потока на выходе до момента первой его остановки, поток на входе камеры открывают при перекрытом потоке на выходе в фазе сжатия воздуха в камере перед каждыми-двумя последовательными открываниями потока на выходе. 2. Устройство для пневматического возбуждения акустических колебаний, содержащее резонансную камеру с жесткими стенками, соединенную впускным отверстием с источником сжатого воздуха и выпускным отверстием с внешней средой, заслонки, установленные с возможностью их периодического перекрытия и открытия отверстий, и привод, кинематически связанный с одной из заслонок, отличающее- с я тем, что оно снабжено дополнительным приводом, кинематически связанным с другой заслонкой.

Фиг.1

15 19 16

П 16

Фиг.З

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1992 года SU1707310A1

Веллер В.А., Степанов Б.И
Ультразвуковые сирены с приводом от электродвигателя
- Акустический журнал, 1963, т.9
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Lachaise Y.C
Pneumatic vibrating dlvlce
U.S
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УЛУЧШЕННОГО ПЛАВНОГО ИЗМЕНЕНИЯ СИГНАЛА В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ВО ВРЕМЯ МАСКИРОВАНИЯ ОШИБОК 2014
  • Шнабель, Михаэль
  • Маркович, Горан
  • Шпершнайдер, Ральф
  • Леконт, Жереми
  • Хельмрих, Кристиан
RU2675777C2
Прибор для промывания газов 1922
  • Блаженнов И.В.
SU20A1
Способ получения бензидиновых оснований 1921
  • Измаильский В.А.
SU116A1
Пневматический вибровозбудитель 1980
  • Лабузов Николай Никонович
  • Ланцевич Михаил Александрович
SU933125A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Пневматический вибровозбудитель 1981
  • Креймер Владимир Исакович
SU954113A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Пневматический вибровозбудитель 1980
  • Беленьков Анатолий Федорович
  • Ланцевич Михаил Александрович
  • Минин Сергей Константинович
  • Беленьков Евгений Анатольевич
  • Фогаянц Андрей Данилович
SU977050A2
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Римский-Корсаков А.В., Ямщиков B.C., Жулии В.И., Рехтман В.И
Акустические подводные низкочастотные излучатели
- Л.: Судостроение, 1984, гл.З
Наумавичус Р.Г., Страздис В.Ю., Ра- гульскис К.М
Способ управления манипулятором
Сб
Способ изготовления электрических сопротивлений посредством осаждения слоя проводника на поверхности изолятора 1921
  • Андреев Н.Н.
  • Ландсберг Г.С.
SU19A1
Низкочастотный излучатель колебаний 1984
  • Богданов Марат Федорович
  • Диковский Борис Мойсеевич
  • Жулин Виктор Иванович
SU1165493A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
Исакович М.А
Общая акустика
- М.: Наука
Приспособление для склейки фанер в стыках 1924
  • Г. Будденберг
SU1973A1
Римский-Корсаков А.В., Рехтман В.И
Расчет и анализ КПД гидропневматического излучателя
В сб.: Некоторые вопросы технической акустики
- М.: Недра, 1967, с.60- 64
Рытов С.М
Введение в статистическую радиофизику
- М,: Наука
Двухтактный двигатель внутреннего горения 1924
  • Фомин В.Н.
SU1966A1

SU 1 707 310 A1

Авторы

Урусовский Игорь Алексеевич

Даты

1992-01-23Публикация

1990-02-12Подача