Изобретение относится технике создания звуковых колебаний в газовой среде и может быть использовано для осаждения пыли из газовых потоков и интенсификации тепломассообменных процессов в тепловых агрегатах. The invention relates to techniques for creating sound vibrations in a gaseous medium and can be used to deposit dust from gas streams and to intensify heat and mass transfer processes in thermal units.
Цель изобретения - повышение акустической мощности за счет концентрации акустического излучения и подбора оптимальных геометрических параметров. The purpose of the invention is to increase the acoustic power due to the concentration of acoustic radiation and the selection of optimal geometric parameters.
На чертеже схематически показан газоструйный излучатель, продольный разрез. The drawing schematically shows a gas-jet emitter, a longitudinal section.
Газоструйный излучатель (ГСИ) содержит сопло 1 и резонатор 2, соосно укрепленные в корпусе 3 так, что их общая ось перпендикулярна оси корпуса и проходит через фокус сферического отражателя 4. Сопло 1 и резонатор 2 укрепляются в корпусе 3 с помощью резьбового соединения и фиксируются гайками 5. A gas-jet emitter (GSI) comprises a nozzle 1 and a resonator 2 coaxially mounted in the housing 3 so that their common axis is perpendicular to the axis of the housing and passes through the focus of the spherical reflector 4. The nozzle 1 and the resonator 2 are mounted in the housing 3 by means of a threaded connection and are fixed with nuts 5.
Геометрические размеры элементов ГСИ, обеспечивающие максимальный уровень звукового давления, связаны следующими соотношениями:
= 1.45 - 1.60 ;
= 1,06 - 1,04 ;
= 1 - 500 где dр - внутренний диаметр резонатора;
dc - выходной диаметр сопла;
l - расстояние между соплом и резонатором;
R - радиус сферического отражателя;
h - глубина резонатора.The geometric dimensions of the GSI elements, providing the maximum sound pressure level, are connected by the following relationships:
= 1.45 - 1.60;
= 1.06 - 1.04;
= 1 - 500 where d p is the inner diameter of the resonator;
d c is the outlet diameter of the nozzle;
l is the distance between the nozzle and the resonator;
R is the radius of the spherical reflector;
h is the cavity depth.
ГСИ работает следующим образом. GSI works as follows.
К ГСИ по воздухопроводу подводится компрессорный воздух с давлением 0,05-0,6 МПа. Воздух проходит через сопло 1 и поступает в резонатор 2. Сопло и резонатор укреплены в корпусе 3. На участке сопло 1 - резонатор 2 генерируются звуковые волны. Звуковые волны отражаются от отражателя 4. Основная несущая частота изменяется подбором резонатора нужной глубины. Compressor air with a pressure of 0.05-0.6 MPa is supplied to the fuel and lubricants through the air duct. Air passes through the nozzle 1 and enters the resonator 2. The nozzle and resonator are mounted in the housing 3. Sound waves are generated at the nozzle 1 - resonator 2 section. Sound waves are reflected from the reflector 4. The main carrier frequency is changed by the selection of the resonator of the desired depth.
Проведенные испытания показали, что предлагаемый ГСИ устойчиво работает с резонаторами глубиной до 500 dc. При таких длинах резонатора получается устойчивый пульсирующий низкочастотный звуковой поток ( ≈20-30 Гц). При увеличении глубины резонатора (более 500 dc) частота колебаний не стабильна и изменяется в пределах 20-1000 Гц.The tests showed that the proposed GSI stably works with resonators up to 500 d c in depth. At such cavity lengths, a stable pulsating low-frequency sound stream (≈20-30 Hz) is obtained. With increasing cavity depth (more than 500 d c ), the oscillation frequency is not stable and varies in the range of 20-1000 Hz.