Газоструйный стержневой излучатель Советский патент 1980 года по МПК B06B1/20 

Изобретение относится к акусти еским устройствам для создания высокоинтен- сивных звуковых полей и может быть использовано в устройствах для шумовых испытаний радиотехнического и авиационного оборудования, а также для интенсификации технологических процессов. Известны газоструйные излучатели, . содержащие коническое звуковое сопло, резонатор и цилиндрический стержень, расположенный по оси системы соплорезонатор, диаметр которого превышает четверть длины волны излучаемой частоты l. Недостатком его является нестабильность давления по периметру струи. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является газоструйный стержневой излучатель, содержащий соосно pacno ложенные коническое звуковое сопло резонатор в виде стакана, проходящий через сопло и резонатор, цилиндрический стержень, диаметр которого превышает чет- верть длины волны основной частоты излучателя и устройство для стабилизации, струи, которое позволяет выравнивать давление по периметру струи. Это устройство выполнено в виде радиальных перегородок с заостренными у сопла кромками, расстояние между которыми не превышает одной трети длины волны, основной частоты излучателя 2j. Недостаток известного излучателя - технологическая сложность конструкции. Целью изобретения является упрощение конструкции. Для достижения этой цели вместо перегородок в стержне выполняют сквозные отверстия, длина которых равна А/2, а диметр лежит в интервале 0,04 0,1 d ст, выходы отверстий расположены в плоскости, перпендикулярной оси излучателя на расстоянии Г от сопла при 1г(С-Ь), а расстояние между соседними отверстиями по дуге окружности не превышает Х/3, где 6-расстояние между соплом и резонатором; j -глу- 37 бнна резонатора; -дисэметр стержня; Л - длина волны на основной частоте излучения. На фиг. 1 нредставлен газосгруйный стержневой излучатель, пропольный разрез; на фиг. 2 - 4 - сечение стержня, различные варианты выполнения сквозных отверстий стержня. Газоструйный стержневой излучатель соавржит сопло 1, резонатор 2, цилиндри ческий стержень 3, в котором выполнены отверстия 4, служащие для стабилизации струи путем выравнивания давления по периметру струи так, чтобы фаза колебаний по периметру струи была одинако вой. .Отверстия 4 могут быть выполнены в зависимости от диаметра стержня, либо в плоскости поперечного сечения стержня (фиг. 2 и 3), либо наклонены к оси его (фиг. 4). Шжно -лишь, чтобы длина отверстий была равна половине йлины волны на основной частоте излучения. Излучатель работает следуюи1им образом. Через сопло 1 подается рабочий газ под давлением. После выхода из сопла 1 газ приобретает сверхзвуковую скорость (за исключением пограничного слоя вблизи стержня 3), а затем тормозится резонатором 2. Возникает отсоединенный скачок уплотнения, в зоне между ними с резонатором возникает пульсирующее течение, сопровождаемое появлением ударных волн, излучаемых в окружающее пространство в виде сферических звуковых волн. Если увеличивать диаметр стержня до Л/4 и выше, что необходимо для повышения акустической мощности, возникает процессия плоскости отсоединенного скачка, отчего излучение акустических колебаний происходит несинхронно по всему периметру излучающего кольца, что, в свою очередь, приводит к В1эзникновению акустического короткого замыка ния и к снижению акустического и;злуче- ния. Для обеспечения синфазного режима выполняют отверстия, через которые воз мущение, появившееся на одной стороне, передается с такой же фазой на противоположную или соседнюю сторону, что не 5 дает развиваться поперечной неустойчивости отсоединенного скачка. Отверстия должны находиться на расстоянии Г от сопла, которое определяется следующим соотношением ; г (Е+11), диаметр отверстия должен быть не менее 0,04 Л и не более ОД dcT расстояние между: соседними отверстиями по дуге окружности не должно превышать Л/3. Что касается количества отверстий, то, чем их больше, тем стабилизация, лучше, следует только учитывать прочность стержня. Такое выполнение излучателя позволит получить мощные акустические колебания при снижении стоимости его изготовления приблизительно на 15%. Формула изобретения Газоструйный стержневой излучатель, содержащий соосно расположенные коническое звуковое сопло, резонатор в виде стакана, проходящий через сопло и резонатор, цилиндрический стержень, диаметр которого превышает четверь длины волны основной частоты излучения, и устройство для стабилизации струи, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, стержень выполнен со сквозными отверстиями, длина которых равна Л/2, а диаметр лежит в интервале О,О4 Л- 0,ld(T- выходы отверстий расположены в плоскости, перпендикулярной оси излучателя на расстоянии от сопла при $r(E+1l), а расстояние между соседними отверстиями по дуге окружности не превышает Л , где С - расстояние между соплом и резонатором; fl .- глубина резонатора; З,.-,-- диаметр стержня; д - длина волны на основной частоте излучения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ультразвуковая техника, 1967, № 4, с. 9. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2432888/18-28, кл. В Об В 1/20, 1976 (прототип).