Способ излучения тонального звукапОТОКОМ гАзА и уСТРОйСТВО для ЕгООСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК B06B1/20 

(54) СПОСОБ ИЗЛУЧЕНИЯ ТОНАЛЬНОГО ЗВУКА ПОТОКОМ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к получению колебаний и может быть использовано при проведении исследований по воздействию шума на механизмы, приборы и организмы.

Известен способ излучения тонального звука потоком газа, основанный на пропускании его под сверхкритическим давлением через критическое сечение и последующей модуляции и устройство для его осуществления 1.

Недостатком указанного способа и устройства является невозможность плавной регулировки амплитуды излучаемого сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ излучения тонального звука потоком газа, основанный на пропускании последнего под сверхкритическим давлением через критическое сечение сопла последующей модуляции и изменением акустического импеданса в плоскости, перпендикулярной оси потока, и устройство для его осуществления, включающее форкамеру высокого давления, коаксиально установленные сверхзвуковое сопло и диск, неподвижно

установленный в торце сопла в плоскости, перпендикулярной его оси 2.

Недостатком этого способа и устройства является малая эффективность регулировки амплитуды излучаемого сигнала, что связано с невозможностью эффективно изменять время пробега волн, отражаемых плоскостью перпендикулярной оси потока.

Цель изобретения - повыщение эффективности регулировки а.мплитуды излучаемого сигнала.

Указанная цель достигается тем, что в способе излучения тонального сигнала потоком газа изменение акустического импеданса проводят в цилиндрической зоне, соосной потоку с радиусом, больщим четверти, но меньщим трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука.

Устройство для осуществления предлагаемого способа снабжено приводом, соединенным с диском, установленным с возможностью перемещения вдоль оси сопла и имеющим радиус от одной четверти до трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука.

Кроме того, диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы. На чертеже изображено устройство для излучения тонального звука потоком газа. Форкамера 1 высокого давления сопряжена со сверхзвуковым соплом 2 и соединена трубопроводом 3 с источником сжатого газа (на чертеже не показан). На форкамеру 1 надето кольцо 4, механически связанное с приводом (на чертеже не показан) его перемещения вдоль оси форкамеры. С кольцом 4 связан рабочий диск 5, причем на его торцевой поверхности укладывается целое число зон Френеля. Рабочий .диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы, которая механически связана с приводом его поворота вдоль оси форкамеры 1. Устройство работает следующим образом. Через трубопровод 3 подают газ высокого давления в форкамеру 1, который истекает через сверхзвуковое сопло 2 в нерасчетном режиме. Вдоль по течению из сопла 2 образуется периодическая структура, при взаимодействии которой с окружающей средой на ее границах на срезе сопла возникают акустические возмущения, распространяющиеся вдоль по струе и усиливающиеся за счет неустойчивости границ потока. При взаимодействии с границами ячеистой структуры происходит излучение во внещнюю среду акустических волн, которые распространяются во все стороны, в том числе и в направлении сопла. Воздействуя на корень струи из среза сопла, акустические волны вызывают появление новых подобных возмущений в потоке, которые при надлежащей фазировке модулируют течение струи, что приводит к созданию режима тонального излучения. При перемещении диска 5 вдоль его оси изменяется время прихода волны к торцу сопла 2, а следовательно, из1 1еняется и фаза акустических колебаний, отраженных от диска 5, благодаря чему изменяется модуляция струи и амплитуда излученного ею звука. При повороте диска 5 на определенный угол вокруг оси форкамеры 1, благодаря тому, что диск выполнен ввиде ирисовой диафрагмы, изменяется радиус диска. Использование предлагаемого способа излучения тонального звука потоком газа и устройства для его осуществления позволяет значительно повысить эффективность регулировки амплитуды излучаемого сигнала, повысить точность испытаний и расширить диапазон уровней акустического давления. Формула изобретения 1. Способ излучения тонального звука потоком газа, основанный на пропускании последнего под сверхкритическим давлением через критическое сечение сопла последующей модуляции и изменением акустического импеданса вне потока, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности регулировки амплитуды излучаемого звука, изменение акустического импеданса проводят в цилиндрической зоне, соосной по току с радиусом, больщим четверти, но меньщим трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее форкамеру высокого давления и коаксиально установленные сверхзвуковое сопло и диск, отличающееся тем, что оно снабжено приводом, соединенным с диском, установленным с возможностью перемещения вдоль оси сопла, и имеющим радиус от одной четверти до трех четвертей длины волны излучаемого тонального звука. 3.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что диск выполнен в виде ирисовой диафрагмы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мамин В. М. и Римский-Корсаков А. В Некоторые экспериментальные исследования свиста сверхзвуковой воздушной струи. Труды Акустического института, 1969, вып. IX, с. 109. 2.Толстощеев М, Н. и Ефремов Н. Л. Способы уменьщения тонального щума сверхзвуковых нерасчетных струй. - Сб. «Шум реактивных двигателей, ЦИАН, 1975 (прототип).

От источника сжатого газа