Термоакустический тональный излучатель Советский патент 1981 года по МПК G01K1/00 

(54) ТЕРМОАКУСТИЧЕСКИЙ ТОНАЛЬНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении термоакустического излучателя.

Известен термоакустический тональный излучатель, содержащий резонансную вертикальную трубу, внутри которой размещен модулятор газового потока, выполненный в виде подогревателя из проволочной сетки, нагреваемой электрическим током 1.

Однако этот излучатель не обеспечивает требуемую мощность излучения и стабильность частоты тона.

Известен также термоакустический тональный излучатель, содержащий вертикальную резонансную трубу с загнутыми под прямым углом в одном направлении коленами, расстояние между осями которых равно половине длины волны излучаемого звука, и размещенный в ее средней части подогреватель 2.

Недостатками этого излучателя являются также характерная мощность излучения и нестабильность частоты излучаемого сигнала.

Цель изобретения - увеличение излучаемой мощности и стабилизации частоты тона.

Поставленная цель достигается тем, что излучатель снабжен акустически прозрачным .испарителем, заполненным хладагентом и установленным в верхней половине резонансной трубы, и полым кольцевым теплоотводящим поясом, расположенным в нижней половине резонансной-трубы, заполненным хладагентом и соединенным с испарителем, при этом подогреватель выполнен ввиде газогенератора с ограничительными верхним и нижним перфорированными хонейкомбами, имеющими коэффициент перфорации 0,6-0,8 и закрепленными на соответствующих торцах теплоотводящего пояса, нижний хонейкомб, связанный с газогенератором, выполнен в виде плоского диска, а верхний хонейкомб выполнен в виде заостренного рассекателя с обращенной к газогенератору вершиной.

На чертеже схематично изображен термоакустический тональный излучатель.

Излучатель состоит из колена 1 верхней половины резонансной трубы 2, которая снабжена акустически прозрачным испарителем 3, соединительным сильфонопроводом 4 и теплоотводящим поясом 5, установленным в нижней половине 6 резонансной трубы с коленом 7, подогревателя 8, который состоит из газогенератора 9, прикрепленного через нижний ограничительный хонейкомб 10 к теплоотводящему поясу 5 и верхнего ограничительного хонейкомба 11, выполненного в виде рассекателя, заостренного к газогенератору. При работе излучателя высокотемпературная среда, вытекая из подогревателя 8, генерирует звуковой импульс, который,синхронно отражаясь от границ верхнего 1 и нижнего 7 колен, модулирует поток холодного воздуха, поступающего через нижнюю половину резонансной трубы 6. При этом поступающий хладоагепт из теплоотводящего пояса 5 по сильфонопроводу 4 в испаритель 3, отбирает тепло в верхней части резонансной трубы 2 от модулированного потока и дополнительно за счет резкого градиента температур увеличивает глубину МОД ЛЯЦИИ. Предлагаемое выполнение излучателя обеспечивает резкие температурные границы на верхнем 2 и нижнем 7 участках резонансной трубы и больщую разность температур на входе 8 и выходе 1 резонансной трубы, что приводит к повыщению мощности излучаемого тонального звука почти в уетыре раза и увеличению стабильности тона акустического сигнала. Кроме того, мощность излучаемого сигнала получается максимально допустимой за счет правильно выбранного коэффициента перфорации хонейкомбов, что не приводит к значительным потерям акустической энергии на рещетках хонейкомбов, в то же время обеспечивая равномерность в распределении температуры и скорости потока среды по сечению, что способствует стабилизации тона и увеличению мощности за счет корреляции случайных возмущений при модуляции потока. Таким образом, предлагаемый термоакустический тональный излучатель обеспечивает необходимую мощность излучения и высокую стабильность частоты излучаемого тона. Формула изобретения Термоакустический тональный излучатель, содержащий.вертикальную резонансную трубу с загнутыми под прямым углом в одном направлении коленами, расстояние между осями которых равно половине длины волны излучаемого звука, и подогреватель, размещенный в ее средней часi отличающийся тем, что, с целью увеличения излучаемой мощности и стабилизации частоты тона, он снабжен акустически прозрачным испарителем, заполненным хладагентом и установленным в верхней половине резонансной трубы, и полым кольцевым теплоотводящим поясов, расположенным в нижней половине резонансной трубы, заполненным хладагентом и соединенным с испарителем, при этом подогреватель выполнен в виде газогенератора с ограничительными верхним и нижним перфорированными хонейкомбами, имеющими коэффициент перфорации 0,6-0,8 и закрепленными на соответствующих торцах теплоотводящего пояса, нижний хонейкомб, связанный с газогенератором, выполнен в виде плоского диска, а верхний хонейкомб выполнен в виде заостренного рассекателя с обращенной к газогенератору верщиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рэлей Д. Теория звука, т. 2-. М.,11ад-во технико-теоретической литературы, 1955, с. 225-227. 2.Авторское свидетельство СССР № 624260, кл. G 10 К 7/02, 1978 (прототип)