CS201632B1

CS201632B1 - Acoustic vortex generator

Info

Publication number: CS201632B1
Application number: CS617377A
Authority: CS
Inventors: Genadij V Babic; Michail J Bobrik; Vladimir F Antonenko; Vasilij V Novikov; Georgij A Beljajev; Nikolaj K Korenjak
Original assignee: Genadij V Babic; Michail J Bobrik; Vladimir F Antonenko; Vasilij V Novikov; Georgij A Beljajev; Nikolaj K Korenjak
Priority date: 1976-09-27
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1980-11-28
Also published as: SU588794A1; IN148389B

Description

Vynález se týká akustického vírového generátoru, který obsahuje válcovou komoru s tangenciálním vstupem pro natočení přiváděného proudu plynu a na výstupu komory souose s ním uspořádanou trubku, ve které je proud plynu urychlován až do vzniku zvukových kmitů.The present invention relates to an acoustic vortex generator which comprises a cylindrical chamber with a tangential inlet for rotating the incoming gas stream and at the outlet of the chamber coaxially arranged therewith a tube in which the gas stream is accelerated until sound vibrations occur.

Známý je akustický vírový generátor, jak je uveden například v článku v časopise „Plynový průmysl“ č. 11, 1967 od E. I. Ghurkina, který obsahuje válcovou vírovou komoru s hrdlem, uspořádaným tangeciálně k její vnitřní ploše a válcovou výstupní trubku, napojenou souose na vírovou komoru, přičemž délka výstupní trubky je mnohem větší, nežli její průměr.Known is an acoustic vortex generator, as described, for example, in the article "Gas Industry" No. 11, 1967 by EI Ghurkina, which comprises a cylindrical vortex chamber with a throat arranged tangentially to its inner surface and a cylindrical outlet tube connected coaxially to the vortex the length of the outlet pipe being much greater than its diameter.

Vstupním hrdlem se přivádí plyn tangenciálně do· vírové komory pro jeho natočení kolem osy vírové komory. Z vírové komory proudí plyn do válcové dlouhé trubky, která je souose spojena s vírovou komorou, přičemž průměr této trubky je několikrát menší, nežli vírové komory. V důsledku velkého rozdílu jejich průměru se natočení proudu plynu, vstupujícího do trubky, podstatně zvětší, a vede ke vzniku zvukových kmitů. Z válcové trubky přichází akusticky vybuzený proud plynu do okolního prostoru toho kterého technologického přístroje.The gas is supplied tangentially to the vortex chamber through the inlet port for rotation about the vortex chamber axis. Gas flows from the vortex chamber to a cylindrical long tube which is coaxially connected to the vortex chamber, the diameter of the tube being several times smaller than the vortex chambers. Due to the large diameter difference, the rotation of the gas stream entering the tube increases considerably and results in sound oscillations. From the cylindrical tube, an acoustically excited gas stream enters the surrounding space of the technological device.

Výkon zvukových kmitů, pro které je shora popsaný akustický vírový generátor dimenzován, nemůže se však zvýšit beze změny geometrických rozměrů vlastního zařízení.However, the power of the oscillations for which the above-described acoustic vortex generator is dimensioned cannot be increased without changing the geometric dimensions of the device itself.

Účelem vynálezu je odstranit uvedený nedostatek.The purpose of the present invention is to overcome this drawback.

Úkolem vynálezu je vytvořit takovou konstrukci výstupní části zvukového generátoru, která zaručuje podstatné stoupnutí optimálního výkonu zvukových kmitů.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a construction of an output portion of a sound generator which ensures a substantial increase in the optimum performance of the sound waves.

Tento úkol se řeší tím, že akustický vírový generátor, který obsahuje válcovou komoru s tangenciálním vstupem pro natočení přivedeného proudu plynu a trubku, uspořádanou na výstupu uvedené komory a souose s touto komorou, ve které je proud plynu urychlován až do vzniku zvukových kmitů, má podle vynálezu aerodynamický zesilovač zvukových kmitů, který je spojen s vnitřním prostorem trubky.This object is achieved in that the acoustic vortex generator, which comprises a cylindrical chamber with a tangential inlet for rotating the incoming gas stream and a pipe arranged at the outlet of said chamber and coaxial with the chamber in which the gas stream is accelerated until the sound oscillations, according to the invention, an aerodynamic sound amplifier which is connected to the interior of the pipe.

Rozvinutí vynálezu spočívá v tom, že aerodynamický zesilovač zvukových kmitů je vytvořen jako dutina ve tvaru prstence ve stěně trubky.The development of the invention consists in that the aerodynamic sound amplifier is designed as a ring-shaped cavity in the wall of the pipe.

Dalším význakem vynálezu je, že dutina má kruhový průřez.Another feature of the invention is that the cavity has a circular cross-section.

Výhodné provedení vynálezu spočívá také v tom, že dutina je vytvořena ve vnitřním povrchu trubky.An advantageous embodiment of the invention is also characterized in that the cavity is formed in the inner surface of the pipe.

Dalším význakem vynálezu je, že dutina má obdélníkový průřez, popřípadě průřez neúplného kruhu.A further feature of the invention is that the cavity has a rectangular cross-section or an incomplete circle cross-section.

Výhodnost vynálezu spočívá v tom, že dovoluje působit na zvukové kmity proudu plynu bezprostředně u jejich místa vzniku a tím zesílit tyto kmity co nejúčinněji.The advantage of the invention is that it allows to act on the acoustic oscillations of the gas stream immediately at their point of origin, thereby amplifying these oscillations as efficiently as possible.

Další výhoda akustického vírového generátoru podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje vyladit aerodynamický zesilovač jemněji na předem zadanou harmonickou vyzařovaných zvukových kmitů a tím dosáhnout většího účinku tohoto zesilovače.A further advantage of the acoustic vortex generator according to the invention is that it makes it possible to fine-tune the aerodynamic amplifier more finely to a predetermined harmonic of the radiated sound vibrations and thus to achieve a greater effect of the amplifier.

Z technologického hlediska je také výhodné, že není potřebné, aby se aerodynamický zesilovač zvukových kmitů vyrobil odděleně a potom napojil, to znamená, aby se teprve potom spojoval s vnitřním prostorem trubky.It is also advantageous from a technological point of view that it is not necessary for the aerodynamic sound amplifier to be manufactured separately and then connected, that is to say, only then to be connected to the interior of the pipe.

V dalším textu bude vynález blíže vysvětlen na příkladech provedení, znázorněných na připojených výkresech, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn podélný řez akustickým vírovým generátorem podle vynálezu s aerodynamickým zesilovačem zvukových kmitů, na obr. 2 je schematicky znázorněn aerodynamický zesilovač zvukových kmitů podle vynálezu, který je proveden jako Helmholtzův resonátor s obdélníkovým podélným řezem, na obr. 3 je schematicky znázorněn podélný řez jednou variantou aerodynamického zesilovače zvukových kmitů podle vynálezu, provedenou jako Helmholtzův resonátor, na obr. 4 je schematicky znázorněna další varianta provedení aerodynamického zesilovače zvukových kmitů podle vynálezu, vytvořeného jako Helmholtzův resonátor, na obr. 5 je schematicky znázorněn aerodynamický zesilovač zvukových kmitů podle vynálezu, vytvořený jako prstencový prostor, který má v podélném řezu tvar neúplného kruhu a na obr. 6 je schematicky znázorněn aerodynamický zesilovač zvukových kmitů podle vynálezu, vytvořený jako prstencový prostor, který má v podélném řezu tvar obdélníka.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of an acoustic vortex generator according to the invention with an aerodynamic sound amplifier; Fig. 2 shows a aerodynamic sound amplifier according to the invention Fig. 3 is a schematic longitudinal cross-sectional view of one variant of the aerodynamic sound amplifier according to the invention, executed as a Helmholtz resonator; The invention, constructed as a Helmholtz resonator, is schematically illustrated in FIG. 5 an aerodynamic sound amplifier according to the invention, constructed as an annular space having a longitudinal sectional shape in the form of an incomplete circle and Fig. 6 is a schematic illustration of an aerodynamic sound amplifier according to the invention, constructed as an annular space having a rectangular shape in longitudinal section.

Akustický vírový generátor podle vynálezu obsahuje komoru 1 (obr. 1) s tangenciálním vstupem 2 pro natáčení přivedeného proudu plynu a trubku 3, uspořádanou na výstupu komory 1 a spojenou souose s touto komorou 1.The acoustic vortex generator according to the invention comprises a chamber 1 (FIG. 1) with a tangential inlet 2 for rotating the supplied gas stream and a pipe 3 arranged at the outlet of the chamber 1 and connected coaxially to the chamber 1.

V trubce 3 se urychluje natáčení proudu plynu až do vzniku zvukových kmitů.In the tube 3, the rotation of the gas stream is accelerated until the sound oscillations occur.

S vnitřním prostorem 4 trubky 3 je spojen aerodynamický zesilovač 5 zvukových kmitů, který slouží pro zesílení zvukových kmitů, vytvořených v trubce 3.An aerodynamic sound amplifier 5 is connected to the inner space 4 of the tube 3, which serves to amplify the sound waves formed in the tube 3.

V komoře 1 je vnitřní plocha 6 vytvořená ve tvaru válce, aby se zmenšily hydrodynamické ztráty zařízení a zlepšil kinetický moment přiváděného proudu plynu a sice aby se vytvořil stabilní a laminární natočený proud plynu. Vstup 2, tangenciální k vnitřnímu povrchu 6 komory 1,- slouží k tomu, aby se vytvořilo co největší natočení proudu plynu, přiváděného do válcové komory 1 a příznivé hydrodynamické poměry pro jeho proudění uvnitř komory 1. Za tím účelem jsou všechny přechody od vnitřního povrchu 6 válcové komory 1 k vnitřnímu prostoru 4 trubky 3 zaobleny, nebo provedeny ve tvaru zakřiveného povrchu, což vytváří optimální hydrodynamické podmínky pro proudění plynu. Toto provedení není na výkresu znázorněno. Průměr D_:l komory 1 je větší než-li průměr D₂vnitřního prostoru 4 trubky 3. To je nutné pro zvýšení stupně natočení proudu plynu, který je třeba zavést do daného směru a sice až do takové velikosti, při které vzniknou ve vnitřním prostoru 4 trubky 3 zvukové kmity. Vnitřní povrch 7 trubky 3 je pro zmenšení hydrodynamických ztrát a pro vytvoření lamiinárního natočeného stavu proudění plynu ve vnitřní dutině 4 trubky 3 vytvořen rovněž válcově. Délka 1_L vnitřního prostoru 4 trubky 3 nemá být menší než 0,7 1₂, což je výška komory 1, může být však mnohonásobně větší nežli výška 1₂ komory 1, což je nutné pro vytvoření stabilně natočeného proudu plynu, který způsobuje stabilní provozní stav zařízení.In the chamber 1, the inner surface 6 is cylindrical in order to reduce the hydrodynamic losses of the device and improve the kinetic moment of the supplied gas stream, namely to create a stable and laminar rotated gas stream. The inlet 2, tangential to the inner surface 6 of the chamber 1, serves to create the greatest possible rotation of the gas stream supplied to the cylindrical chamber 1 and favorable hydrodynamic conditions for its flow within the chamber 1. For this purpose, all transitions from the inner surface 6 of the cylindrical chamber 1 to the inner space 4 of the pipe 3 is rounded or made in the form of a curved surface, which creates optimal hydrodynamic conditions for the gas flow. This embodiment is not shown in the drawing. The diameter D _{: 1 of the} chamber 1 is larger than the diameter D _{2 of the} inner space 4 of the pipe 3. This is necessary to increase the degree of rotation of the gas stream which has to be introduced into the direction up to the size that they 4 tubes 3 sound oscillations. The inner surface 7 of the tube 3 is also cylindrical in order to reduce the hydrodynamic losses and to create a laminar rotational state of the gas flow in the inner cavity 4 of the tube 3. The length 1 _{L of the} inner space 4 of the tube 3 should not be less than 0.7 1 ₂ , which is the height of the chamber 1, but it can be many times greater than the height 1 _{2 of the} chamber 1. condition of the device.

Na základě experimentálních výzkumů bylo zjištěno, že poměr délky lj vnitřního prostoru 4 trubky 3 k výšce 1₂ komory 1 je přibližně 0,7 : 5,0.Based on experimental investigations, it has been found that the ratio of the length lj of the inner space 4 of the tube 3 to the height 1 _{2 of the} chamber 1 is approximately 0.7: 5.0.

Pro vytvoření maximálního zvukového výkonu zařízení musí se vytvořit optimální poměry konstrukčních rozměrů zařízení. K- tomu patří: průměr Dj komory 1, průměr D₂vnitřního prostoru 4 trubky 3 a průměr D> tangenciálního vstupu do válcové komory 1. Tyto rozměry jsou v přísném poměru, který se označuje jako geometrická charakteristika zařízení a je znázorněna matematickou závislostí :In order to create the maximum sound power of the device, optimal ratios of the design dimensions of the device must be created. These include: the diameter D 1 of the chamber 1, the diameter D _{2 of the} inner space 4 of the tube 3, and the diameter D> of the tangential inlet to the cylindrical chamber 1. These dimensions are in strict proportions referred to as the geometric characteristic of the device.

kde A značí geometrickou charakteristiku zařízení, která je přestavována bezrozměrnou veličinou, a jejíž hodnota leží v rozmezí 5 až 35, přičemž optimální hodnoty jsou v rozmezí 12 a 27,where A denotes the geometric characteristic of the device, which is a dimensionless variable and whose value lies between 5 and 35, the optimum values being between 12 and 27,

DiDi

R značí poloměr komory 1, tedy R = —, rc značí poloměr vnitřního prostoru 4 D₂ trubky 3, tedy rc = - -.R denotes the radius of the chamber 1, thus R = -, rc denotes the radius of the inner space 4 D _{2 of the} tube 3, thus rc = - -.

Z rj, značí poloměr tangenciálního vstupu 2 x , D₃ tedy r_b = —.Z rj, the radius of the tangential input is 2 x, D ₃ thus r _b = -.

Pokusy ukázaly, že zařízení vytváří stabilní zvukové kmity.Experiments have shown that the device produces stable sound oscillations.

Aerodynamický zesilovač 5 zvukových kmitů, vytvořených ve vnitřním prostoru 4 trubky 3 je uspořádán s rozestupem od čelní vstupní strany trubky 3, kterýžto zesilovač zajišťuje účinné zesílení frekvence, vytvořené v zařízení.The aerodynamic amplifier 5 of the sound oscillations formed in the interior space 4 of the tube 3 is arranged at a distance from the front entrance side of the tube 3, which amplifier ensures an effective amplification of the frequency generated in the device.

Akustický vírový generátor vyzařuje zvukové kmity současně několika harmonických.An acoustic vortex generator emits sound harmonics simultaneously.

Jedna z těchto harmonických je frekvenčně rovna vlastní frekvenci vnitřního prostoru 4 trubky 3 a má tudíž největší výkon ze všech harmonických. Pro účinné zesílení zvukových kmitů, vyzařovaných vírovým generátorem musí se jedna z harmonických, vyzařovaných zařízením, zesílit. Je žádoucí, zesílit resonanční harmonickou, neboť mezi ostatními harmonickými má již nejvyšší výkon. Pro tento účel se výhodně použije Helmholtzův resonátor, (viz obr. 2, 3, 4) jako aerodynamický zesilovač 5 zvukových kmitů. Uvedené obrázky ukazují různé varianty provedení Helmholtzova resonátoru v podélném řezu. Vyznačující rozměry uvedeného resonátoru jsou podélný rozměr L_x krčku 8, s jehož pomocí je spojen s vnitřním prostorem 4 trubky 3 a podélný rozměr L₂ dutiny 9 akustického resonátoru. Tento poměr L_x/L₂ je přibližně 0,07 až 1,0. Provedení aerodynamického zesilovače 5 jako Helmholtzova resonátoru tvoří optimální variantu provedení aerodynamického zesilovače, protože umožňuje účinné působení na zvukové kmity proudu' plynu.One of these harmonics is frequency equal to the intrinsic frequency of the inner space 4 of the tube 3 and therefore has the highest power of all harmonics. For an effective amplification of the sound waves emitted by the vortex generator, one of the harmonics emitted by the device must be amplified. It is desirable to amplify the resonant harmonic since it has the highest performance among other harmonics. For this purpose, a Helmholtz resonator (see Figs. 2, 3, 4) is preferably used as the aerodynamic amplifier 5 of the sound waves. The figures show different variants of a longitudinal section of the Helmholtz resonator. The distinctive dimensions of said resonator are the longitudinal dimension L _{x of the} neck 8 by means of which it is connected to the interior space 4 of the tube 3 and the longitudinal dimension L _{2 of the} cavity 9 of the acoustic resonator. This L _x / L ₂ ratio is approximately 0.07 to 1.0. The design of the aerodynamic amplifier 5 as a Helmholtz resonator constitutes an optimal variant of the aerodynamic amplifier design, since it allows an effective action on the sound oscillations of the gas stream.

Použití Helmholtzova resonátoru jako aerodynamického zesilovače 5 zvukových kmitů poskytuje stoupnutí výkonu vyzářených kmitů o 20 až 25 %.The use of a Helmholtz resonator as an aerodynamic amplifier of 5 acoustic oscillations provides an increase in radiated oscillation power of 20 to 25%.

Je technologicky výhodné, provést aerodynamický zesilovač 5 zvukových kmitů ve formě dutiny 9 vytvořené ve stěně trubky 3. V tomto případě není nutné, zhotovit oddělené zařízení aerodynamického zesilovače 5 zvukových kmitů a potom je spojit s trubkouIt is technologically advantageous to provide the aerodynamic amplifier 5 in the form of a cavity 9 formed in the wall of the tube 3. In this case, it is not necessary to make a separate aerodynamic amplifier 5 device and then connect it to the tube

3. Je zejména výhodné a racionální, vytvořit tuto dutinu 9 ve tvaru prstence.3. It is particularly advantageous and rational to design this cavity 9 in the form of a ring.

Tvar podélného řezu aerodynamického zesilovače 5, vytvořeného jako Helmholtzův resonátor, může být různý.The shape of the longitudinal section of the aerodynamic amplifier 5 formed as a Helmholtz resonator may be different.

Zvláštnost Helmholtzova resonátoru tvoří obdélníkový tvar řezu jeho dutinou 9. Další zvláštnost tohoto řezu je jeho protáhlost podél osy .trubky 3. S nepatrnými vnějšími rozměry trubky 3 poskytuje možnost měnit dalekosáhle prostorový obsah dutiny 9. Provedení dutiny 9 s obdélníkovým průřezem je dáno technologickými a konstrukčními důvody při výrobě zařízení. Toto provedení resonátoru souvisí s dosažením jeho nejlepších hydrodynamických parametrů.The peculiarity of the Helmholtz resonator is the rectangular shape of the cut through its cavity 9. Another particularity of this cut is its elongation along the axis of the pipe 3. With the small external dimensions of the pipe 3 it is possible to vary the spatial content of the cavity 9. reasons in the manufacture of equipment. This design of the resonator is related to achieving its best hydrodynamic parameters.

Zvláštnost Helmholtzova resonátoru podle obr. 3 spočívá v jeho provedení ve tvaru prstence.The special feature of the Helmholtz resonator of FIG. 3 is its ring-shaped design.

Prostřednictvím krčku 8 je dutina 9 spojena s vnitřním prostorem 4 trubky 3. Takovéto provedení Helmholtzova resonátoru vyplývá z podmínek nejlepších hydrodynamických parametrů resonátoru.Through the neck 8 the cavity 9 is connected to the inner space 4 of the pipe 3. Such an embodiment of the Helmholtz resonator results from the conditions of the best hydrodynamic parameters of the resonator.

V obr. 4 je Helmoltzův resonátor proveden stejně jako v obr. 3, avšak bez krčku 8. Tím se zjednoduší výrobní technologie akustického vírového generátoru.In Fig. 4, the Helmoltz resonator is designed as in Fig. 3, but without the neck 8. This simplifies the manufacturing technology of the acoustic vortex generator.

Kromě toho se může aerodynamický zesilovač 5 zvukových kmitů provést jako dutina 9 s průřezem ve tvaru neúplného kruhu, jak lítaje otei 5) nete δ řezem ve tvaru obdélníka, jak ukazuje obr. 6.In addition, the aerodynamic sound amplifier 5 may be designed as a cavity 9 with an incomplete circle cross-section, as it is ejected by a rectangular cross-section as shown in FIG. 6.

U provedení aerodynamického zesilovače 5 zvukových kmitů s dutinou 9 s průřezem ve tvaru neúplného kruhu (viz obr. 5) se dosáhne zvýšení výhod výrobní technologie aerodynamického zesilovače 5 při určitém snížení kvality jeho akustického působení na akusticky vybuzený proud plynu.In the embodiment of the aerodynamic amplifier 5 of the acoustic oscillations with the cavity 9 with the cross-section in the form of an incomplete circle (see Fig. 5), the advantages of the aerodynamic amplifier 5 production technology are increased.

Provedení aerodynamického zesilovače 5 s dutinou 9 s průřezem ve tvaru obdélníka (viz obr. 6) se dosáhne nejvýhodnější výrobní technologie aerodynamického zesilovače 5 avšak při podstatném snížení kvality jeho akustického působení na akusticky vybuzený proud plynu.The design of the aerodynamic amplifier 5 with a cavity 9 with a rectangular cross-section (see Fig. 6) achieves the most advantageous production technology of the aerodynamic amplifier 5 but with a significant reduction in the quality of its acoustic effect on the acoustically excited gas stream.

Konstrukčně se nemusí provést aerodynamický zesilovač 5 ve stěně trubky 3, nýbrž ve formě odděleného zařízení, které je prostřednictvím jeho krčku spojeno s vnitřním prostorem 4 trubky 3. To může být například neznázorněný toroid, který obepíná trubku 3 z vnějšku. Možné jsou také jiné konfigurace aerodynamického zesilovače 5, provedeného jako jednotlivé zařízení.Structurally, the aerodynamic amplifier 5 does not have to be provided in the wall of the tube 3, but in the form of a separate device which is connected via its neck to the inner space 4 of the tube 3. This can be a toroid, for example. Other configurations of the aerodynamic amplifier 5 designed as a single device are also possible.

Pro natočení proudu plynu se plyn zavádí tangenciálním vstupem 2 ve směru šipky A do komory 1. Z komory 1 přijde natočený proud plynu do vnitřního prostoru 4 trubky 3. Jako výsledek většího rozdílu mezi průměrem D( válcové komory 1 a průměru D₂ vnitřního prostoru 4 trubky 3 se silně zvětší stupeň natočení plynu, což vede ke vzniku zvukových kmitů v proudu plynu ve vnitřním prostoru 4 trubky 3. Z vnitřního prostoru 4 trubky 3 přijde akusticky vybuzený proud plynu do okolního prostoru příslušného přístroje, resp. technologického zařízení. Při .pohybu proudu plynu ve vnitřním prostoru 4 trubky 3 vytvářejí zvukové kmity podtlakové a tlakové oblasti. Zvýšený tlak plynu, vzniklý v tlakových oblastech působí v souladu s frekvencí kmitů na aerodynamický zesilovač 5, resp. na plyn, který se nachází v aerodynamickém zesilovači 5 a v případu frekvenční shody zvukových kmitů proudu plynu a vlastní frekvence aerodynamického zesilovače 5 dojde k superponování kmitů, což vede k zesílení zvukových kmitů proudu plynu ve vnitřním prostoru 4 trubky 3. Tento jev lze pozorovat, resp. zaznamenat v případě použití aerodynamického zesilovače 5 zvukových kmitů, provedeného jako Helmholtzův resonátor (viz obr. 2, 3 a 4). U provedeních zesilovače 5 aerodynamických kmitů, znázorněných v obr. 5 a 6, lze pozorovat komplikované dynamické jevy plynu. Nehledě na dynamický jev plynu, popsaný shora, lze zaznamenat jev tvoření vírů uvnitř dutiny aerodynamického zesilovače zvukových kmitů s periodickým posunutím vírů podél povrchu zesilovače. V důsledku toho započnou zvukové kmity a jestliže jsou frekvenčně shodné se zvukovými kmity v proudu plynu, pak zvukové kmity proudu plynu zesílí.To rotate the gas stream, gas is introduced through the tangential inlet 2 in the direction of arrow A into chamber 1. From chamber 1, the rotated gas stream enters the interior 4 of tube 3. As a result of the larger difference between diameter D (cylindrical chamber 1 and diameter D _{2 of} interior 4) The degree of rotation of the gas 3 is greatly increased, which leads to the formation of acoustic vibrations in the gas flow in the interior space of the tube 3. An acoustically excited gas flow comes from the interior space of the tube 3 into the surrounding space of the respective apparatus or process equipment. The flow of gas in the inner space 4 of the tube 3 generates sound oscillations of the vacuum and pressure regions The increased gas pressure generated in the pressure regions acts in accordance with the frequency of the oscillations on the aerodynamic amplifier 5 or gas present in the aerodynamic amplifier 5 the frequency concordance of the acoustic vibrations of the gas stream and the natural frequency of the aerod The amplifier 5 is superimposed on the oscillations, which leads to an amplification of the sound oscillations of the gas stream in the interior of the pipe 3. This phenomenon can be observed, respectively. note in the case of using an aerodynamic amplifier of 5 sound oscillations made as a Helmholtz resonator (see Figures 2, 3 and 4). In the embodiments of the aerodynamic vibration amplifier 5 shown in Figures 5 and 6, complicated dynamic gas phenomena can be observed. Apart from the dynamic gas effect described above, the vortex formation phenomenon within the cavity of the aerodynamic sound amplifier can be recorded with periodic displacement of the vortices along the surface of the amplifier. As a result, the sound vibrations will start and if they are frequency identical to the sound vibrations in the gas stream, the sound vibrations of the gas stream will intensify.

Akustický vírový generátor podle vynálezu je určen pro vytváření zvukových kmitů V plynných médiích a může se použít u přístrojů různých průmyslových odvětví, napři4 klad chemického průmyslu, kde se zvukové kmity musí vytvářet v plynných médiích pro intensifikaci procesů, které v nich probíhají. Může se také používat jako ústrojí pro vytváření zvuku v zařízeních s plynovými horáky, které se instalují v různých konstrukcích topenišť, zejména ve spalovacích prostorech přístrojů chemického průmyslu, v topeništích kotlů energetického hospodářství, v tepelné technice pro intensifikaci procesů výměny tepla atd.The acoustic vortex generator of the present invention is intended to produce acoustic oscillations in gaseous media and can be used in apparatuses of various industries, such as the chemical industry, where the acoustic oscillations must be generated in gaseous media to intensify the processes taking place therein. It can also be used as a sound generating device in gas burner installations that are installed in various furnace designs, particularly in the combustion chambers of chemical industry equipment, in the furnaces of energy management boilers, in heat technology for intensifying heat exchange processes, etc.

Při použití akustického vírového generátoru podle vynálezu jako součásti zařízení s plynovými hořáky, dopravuje se topný plyn do _;komory 1 tangenciálně k jejímu vnitřnímu®® povrchu. 6. Akusticky vybuzený plyn, resp.When using the acoustic vortex generator according to the invention as part of a gas burner apparatus, the fuel gas is conveyed to _; of the chamber 1 tangential to its inner surface. 6. Acoustically excited gas resp.

proud topného plynu se smíchá na výstupu zařízení s oxidačním prostředkem, který proudí vně kolem vírového generátoru. V důsledku přítomnosti zvukových kmitů v proudu topného plynu se tento plyn smíchá velice účinně s oxydaČním prostředkem. Hořlavá směs se spaluje v topeništích odpovídajících zařízení. Při vnějším obtékání akustického vírového generátoru oxidačním prostředkem se přídavně účinně chladí, nehledě přitom na jeho chlazení plynem; který jím proudí, což akustickému vírovému generátoru propůjčuje vysokou provozní spolehlivost v prostředích s vysokou teplotou a v agresivních prostředích chemického průmyslu.the fuel gas stream is mixed at the outlet of the apparatus with an oxidant that flows outside the vortex generator. Due to the presence of acoustic vibrations in the fuel gas stream, the gas is very effectively mixed with the oxidizing agent. The combustible mixture is combusted in the furnaces of the corresponding equipment. Moreover, when the acoustic vortex generator is by-passed by the oxidizing agent, it is additionally cooled effectively, apart from gas cooling; This gives the acoustic vortex generator high operational reliability in high temperature and aggressive chemical industry environments.

Claims

An acoustic vortex generator, which comprises a cylindrical chamber with a tangential inlet for rotating the incoming gas stream and a tube disposed thereon at the outlet of the chamber, in which the gas stream is accelerated until acoustic vibrations occur, characterized in that it comprises an aerodynamic amplifier (5). ) of sound vibrations, which is connected to the inner space (4) of the pipe (3).

Acoustic vortex generator according to claim 1, characterized in that the aerodynamic sound amplifier (5) is designed as a ring-shaped cavity (9) in the wall of the tube (3).

Acoustic vortex generator according to claim 2, characterized in that the cavity (9) has a circular cross-section.

Acoustic vortex generator according to claim 2, characterized in that the cavity (9) is formed in the inner surface (7) of the tube (3).

Acoustic vortex generator according to Claims 2 and 4, characterized in that the cavity (9) has a rectangular cross-section.

Acoustic vortex generator according to claim 4, characterized in that the cavity (9) has an incomplete circle cross-section.