RU2012203C1

RU2012203C1 - Acoustic method for scaring away rodents

Info

Publication number: RU2012203C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Северянин
Original assignee: Брестский политехнический институт
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: method involves the use of a pulsation burning device. Products are placed on the storage floor. The device is located near the window. The fuel-supply and electrical parts of the device may be outside. Rodents are scared away by acoustic waves. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение касается удовлетворения жизненных потребностей, в частности способов отпугивания и подавления жизнедеятельности вредителей сельского хозяйства, в особенности грызунов, например, при хранении хлебных и продовольственных запасов. The invention relates to the satisfaction of vital needs, in particular, methods of scaring away and suppressing the vital activity of agricultural pests, especially rodents, for example, when storing grain and food supplies.

Известны способы акустического воздействия на живые организмы, при которых из-за нежелательных колебаний массы организма или отдельных его частей наступает нарушение физиологических процессов или повреждение их регуляции, что может привести к нервно-паралитическим патологиям. Особенно эффективны в этом отношении инфразвуковые излучения (частоты колебаний ниже 20 Гц). Возможно даже создание психотропного оружия на основе низкочастотных излучателей. В качестве излучателей в этих способах используются различные мембранные конструкции. Процесс генерации излучения состоит в подаче на мембрану переменного давления жидкости или воздуха, мембрана колеблется и излучает колебания своею второй стороной в среду, где находятся объекты воздействия [1] . Known methods of acoustic exposure to living organisms, in which due to undesirable fluctuations in the mass of the body or its individual parts, a violation of physiological processes or damage to their regulation occurs, which can lead to neuro-paralytic pathologies. Especially effective in this regard are infrasonic radiation (vibration frequencies below 20 Hz). It is even possible to create psychotropic weapons based on low-frequency emitters. As emitters in these methods, various membrane structures are used. The process of radiation generation consists in applying alternating pressure of liquid or air to the membrane, the membrane oscillates and emits vibrations with its second side into the medium where the objects of influence are located [1].

При таком способе акустического воздействия выходная мощность сигнала незначительна, и для повышения интенсивности требуется увеличивать амплитуду колебания мембраны и ее размеры, т. е. увеличивать мощность, затрачиваемую на подачу рабочей жидкости или газа на мембрану; кроме того, этот процесс излучения требует сложного конструктивного решения (компрессоры, прерыватели, клапаны, золотники, трубопроводы, волноводы), и надежность мембран невысока из-за накопления усталостных деформаций. With this method of acoustic exposure, the output power of the signal is insignificant, and to increase the intensity, it is necessary to increase the amplitude of oscillation of the membrane and its size, that is, to increase the power spent on the supply of working fluid or gas to the membrane; In addition, this radiation process requires a complex design solution (compressors, circuit breakers, valves, spools, pipelines, waveguides), and the reliability of the membranes is low due to the accumulation of fatigue deformations.

Известны также способы использования процессов взрывообразного сжигания топлив для отпугивания животных [2] . Однако этот способ сложен из-за необходимости прерывистой подачи топлива и воздуха и периодичности поджига смеси, ограничен по мощности, ненадежен в эксплуатации. There are also known methods of using processes of explosive combustion of fuels to scare away animals [2]. However, this method is complicated due to the need for intermittent supply of fuel and air and the frequency of ignition of the mixture, limited in power, unreliable in operation.

Целью изобретения является повышение мощности низкочастотного излучения, упрощение конструкции и эксплуатации, повышение надежности процесса. The aim of the invention is to increase the power of low-frequency radiation, simplifying the design and operation, increasing the reliability of the process.

Достигается это применением известного способа пульсирующего горения впервые в качестве способа акустического воздействия на живые организмы, например на вредителей сельского хозяйства, в особенности на грызунов. This is achieved by applying the known method of pulsating combustion for the first time as a method of acoustic exposure to living organisms, for example, agricultural pests, especially rodents.

На чертеже схематически изображен принцип осуществления способа акустического воздействия на живые организмы, в основу которого положено пульсирующее горение. The drawing schematically shows the principle of the method of acoustic exposure to living organisms, which is based on pulsed combustion.

В помещении 1 (склад, камера, силосные башни и т. п. ) на полу располагается хранимая сельхозпродукция 2. На территории хлебоприемных и перерабатывающих предприятий мышевидные грызуны устраивают свои гнезда 3 в подпольях, в грунте, в элементах конструкций. В районе окна, фрамуги установлено устройство пульсирующего горения 4, топливная и электрическая части которого могут располагаться снаружи. In room 1 (a warehouse, a chamber, silos, etc.), stored agricultural products are located on the floor 2. In the territory of grain receiving and processing enterprises, mouse-like rodents arrange their nests 3 in underground, in the ground, in structural elements. In the area of the window, transom installed pulsed combustion device 4, the fuel and electrical parts of which can be located outside.

В настоящее время в качестве истребительных и отпугивающих мероприятий (дезинсекции) используются биологические, физико-механические, химические способы, однако во многих случаях эффект не только недостаточен, но и ухудшается хранимая продукция. В известной литературе использование низкочастотных акустических колебаний для этой цели неизвестно [3] . Currently, biological, physicomechanical, and chemical methods are used as extermination and repelling measures (disinsection), however, in many cases, the effect is not only insufficient, but the stored products are also deteriorating. In the well-known literature, the use of low-frequency acoustic oscillations for this purpose is unknown [3].

Пульсирующее горение представляет собой горение топлив, сопровождающееся знакопеременным течением газообразных продуктов сгорания. В камеру пульсирующего горения, представляющую собой отрезок трубы длиной 1,8-2 м, диаметром 0,766 м, имеющую на одном конце уширение и аэродинамический клапан в виде трубы, подается форсункой топливо (соляр, керосин, сниженный пропан-бутан) с расходом 5 кг/ч. Топливо воспламеняется свечой (или другим пусковым запальником), и устройство выводится на рабочий режим. Камера пульсирующего горения вместе с вспомогательными механизмами (насос, топливный бак, топливопроводы, электрозапал и т. д. ) представляет в сумме устройство пульсирующего горения [4] . Pulsating combustion is the combustion of fuels, accompanied by an alternating flow of gaseous products of combustion. Fuel is injected into the pulsating combustion chamber, which is a pipe segment 1.8-2 m long, 0.766 m in diameter, having a broadening and an aerodynamic valve in the form of a pipe at one end, with fuel nozzle (solar, kerosene, reduced propane-butane) with a consumption of 5 kg / h The fuel is ignited by a candle (or other starting igniter), and the device is brought to operating mode. The pulsating combustion chamber together with auxiliary mechanisms (pump, fuel tank, fuel lines, electric valve, etc.) represents in total pulsed combustion device [4].

Акустические волны получаются из выхлопного торца камеры пульсирующего горения, откуда выходят газообразные продукты сгорания. Основные параметры процесса: частота пульсаций 20-50 Гц, сила звука у выхлопа 110-130 дБ, температура газовой струи после смешения с воздухом на расстоянии 1 м от выхлопа - 150-200^оС. Достоинство метода пульсирующего горения - высокий КПД сжигания, т. е. полное отсутствие недожегов; в продуктах сгорания содержится в основном двуокись углерода и пары воды, сажи нет.Acoustic waves are obtained from the exhaust end of the pulsating combustion chamber, from where the gaseous products of combustion exit. The main process parameters: pulsation frequency of 20-50 Hz, the sound power at the exhaust 110-130 dB, the temperature of the gas stream after mixing with air at a distance of 1 m from the exhaust - 150-200 ^o C. The advantage of the pulsating combustion method is high combustion efficiency, t . e. the complete absence of nedogo; the combustion products contain mainly carbon dioxide and water vapor, there is no soot.

Выделяющееся тепло может идти на подогрев помещения или выбрасывается наружу через верхние окна и фрамуги помещения 1. Свежий воздух для вентиляции и горения поступает из окна, возле которого установлено устройство пульсирующего горения 4. Последнее может перемещаться в помещении в любое заданное место, т. к. обладает незначительной массой 10-20 кг и связано с насосом или баком с гибким шлангом. В продукты сгорания можно подавать любые жидкие или газообразные вещества для обработки воздуха, стен, хранимого материала, т. к. газовый поток из камеры пульсирующего горения обладает распыливающими свойствами. The generated heat can be used to heat the room or is thrown out through the upper windows and transoms of room 1. Fresh air for ventilation and combustion comes from the window near which the pulsating combustion device is installed 4. The latter can move in the room to any given place, because has a small mass of 10-20 kg and is associated with a pump or tank with a flexible hose. Any liquid or gaseous substances can be fed into the combustion products for processing air, walls, and stored material, since the gas stream from the pulsating combustion chamber has atomizing properties.

Сущность заданного применения способа пульсирующего горения заключается в следующем. Устройство пульсирующего горения излучает низкочастотные звуковые волны, частота которых
f

, Гц где с - скорость звука в камере пульсирующего горения;
с - 400-600 м/с (зависит от температуры);
L - длина камеры, L = 2-3 м, длину можно регулировать использованием телескопической трубы, поэтому можно перейти в инфразвуковой диапазон колебаний.The essence of a given application of the pulsating combustion method is as follows. A pulsating combustion device emits low-frequency sound waves whose frequency
f

, Hz where c is the speed of sound in a pulsating combustion chamber;
s - 400-600 m / s (depending on temperature);
L is the length of the chamber, L = 2-3 m, the length can be adjusted using a telescopic pipe, so you can go into the infrasonic range of vibrations.

При пульсирующем горении в камере пульсирующего горения развивается амплитуда переменного давления [5] :
Δp=

Па, где Q_Н ^Р - теплота сгорания топлива, на рабочую массу, низшая;
G - расход топлива,
V - объем камеры,
f - частота колебаний.With pulsating combustion, an amplitude of variable pressure develops in a pulsating combustion chamber [5]:
Δp =

Pa, where Q _N ^P is the calorific value of fuel, per working mass, lower;
G is the fuel consumption
V is the volume of the camera,
f is the oscillation frequency.

При Q_Н ^Р = 4,2 ˙ 10⁷ Дж/кг, G = 10^-2 кг/с; V = 0,05 м³; f = 100 Гц, имеем Δр≈ 0,2 атм.When Q _N ^P = 4.2 ˙ 10 ⁷ J / kg, G = 10 ^-2 kg / s; V = 0.05 m ³ ; f = 100 Hz, we have Δр≈ 0.2 atm.

Такая амплитуда давлений объясняет высокий уровень силы звука, излучаемого камерой пульсирующего горения, приведенного выше. This pressure amplitude explains the high level of sound power emitted by the pulsating combustion chamber described above.

Низкочастотные акустические колебания имеют малый коэффициент затухания, поэтому распространяются по помещению почти без потерь и проникают во все полости, щели, через доски, перегородки, огибают жесткие, неколеблющиеся препятствия и создают акустический фон значительной силы у тела обрабатываемого животного. Известны такие данные: собственная резонансная частота колебаний головы человека 20-30 Гц; глаза - 40-100 Гц. Поэтому животные, соизмеримые по массе с указанными объектами, имеют такие же колебательные параметры. Следовательно, проявляется отрицательный звукотаксис животных, что заставит их покинуть среду обитания или погибнуть. Время включения устройства пульсирующего горения - 0,2-0,5 ч, периодичность включения - 1 раз в десять дней, уточняется на месте. Low-frequency acoustic vibrations have a low attenuation coefficient, therefore, they propagate around the room almost without loss and penetrate into all cavities, cracks, through boards, partitions, go around hard, non-oscillating obstacles and create an acoustic background of considerable strength in the body of the treated animal. The following data are known: intrinsic resonance frequency of oscillations of the human head 20-30 Hz; eyes - 40-100 Hz. Therefore, animals that are commensurate in mass with these objects have the same vibrational parameters. Therefore, the negative sound-taxis of animals is manifested, which will cause them to leave the habitat or die. The switching on time of the pulsating combustion device is 0.2-0.5 hours, the switching frequency is 1 time per ten days, it is specified on the spot.

Заявляемый отрицательный звукотаксис животных был обнаружен автором при работе камер пульсирующего горения во время экспериментов, не связанных с описываемым способом. The claimed negative sonotaxis of animals was discovered by the author during the operation of pulsating combustion chambers during experiments not related to the described method.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в повышении эффективности дезинсекционного действия без усложнения конструкции, при повышении надежности работы оборудования, без вредного действия на качество хранимого продукта. Способ универсален, может использоваться для широкого круга помещений и продукции, может сочетаться с другими способами. (56) Новогрудский Е. Е. и др. Инфразвук: враг или друг? - М. ; Машиностроение, 1989, с. 65. The technical and economic effectiveness of the method consists in increasing the effectiveness of the disinsection action without complicating the design, while increasing the reliability of the equipment, without harmful effects on the quality of the stored product. The method is universal, can be used for a wide range of premises and products, can be combined with other methods. (56) Novogrudsky E.E. et al. Infrasound: enemy or friend? - M.; Engineering, 1989, p. 65.

Заявка ФРГ N 2747046, М. кл. А 01 М 29/04, 1979. The application of Germany N 2747046, M. cl. A 01 M 29/04, 1979.

Пунков С. П. , Стародубцева А. И. Хранение зерна, элеваторно-складское хозяйство и зерносушение. - М. : Агропромиздат, 1990, с. 368. Punkov S.P., Starodubtseva A.I. Grain storage, elevator storage and grain drying. - M.: Agropromizdat, 1990, p. 368.

Аввакумов А. М. и др. Нестационарное горение в энергетических установках. - Л. : Недра, 1987, с. 159. Avvakumov A. M. et al. Non-stationary combustion in power plants. - L.: Nedra, 1987, p. 159.

Северянин В. С. , Яскевич В. М. Оценка амплитуды давления при пульсирующем горении. - Изв. ВУЗов СССР - Энергетика, 1983, N 2, с. 89-90. Severyanin V.S., Yaskevich V.M. Estimation of pressure amplitude during pulsating combustion. - Izv. Universities of the USSR - Energy, 1983, N 2, p. 89-90.

Claims

The use of acoustic radiation during the operation of a pulsating combustion device as a means of acoustic repulsion of rodents.