RU2161078C1 - Двухчастотный вихревой генератор - Google Patents
Двухчастотный вихревой генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2161078C1 RU2161078C1 RU99116889A RU99116889A RU2161078C1 RU 2161078 C1 RU2161078 C1 RU 2161078C1 RU 99116889 A RU99116889 A RU 99116889A RU 99116889 A RU99116889 A RU 99116889A RU 2161078 C1 RU2161078 C1 RU 2161078C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chambers
- vortex
- frequency
- acoustic
- vortex generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к акустической технике и может применяться в угольной, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. Повышение эффективности технологического воздействия акустической кавитации за счет совместного действия акустических полей двух частот достигается за счет того, что двухчастотный вихревой генератор содержит входной патрубок, две цилиндрические вихревые камеры по обе стороны от него. Причем камеры выполнены с различными объемами и/или радиусами кривизны. Объемы и высоты вихревых камер связаны соотношением h2V1/h1V2 > 104. При одинаковых высотах камер радиусы кривизны вихревых камер связаны соотношением R1/R2 > 102. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к акустической технике и может применяться в угольной, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен вихревой генератор - свисток с тангенциальным вводом рабочей среды в вихревую камеру [1] . Генерируемое в таком аппарате излучение не обладает достаточной эффективностью.
Прототипом заявляемого технического решения является вихревой генератор, содержащий входной патрубок и две одинаковые вихревые цилиндрические камеры по обе стороны от него [1]. Недостатком генератора является то, что он не позволяет использовать совместное воздействие акустических полей двух частот.
В заявляемом техническом решении решается задача повышения эффективности технологического воздействия акустической кавитации за счет совместного действия акустических полей двух частот, отличающихся друг от друга на два и более порядка [2], т.е. в 100 раз и более. Так как частота f колебаний, генерируемых в вихревой камере, пропорциональна величине
где V - объем вихревой камеры;
h - ее высота,
то при одинаковой высоте цилиндрических вихревых камер справедливо V ~ R2 и
при произвольной высоте вихревых камер справедливо
Здесь f1, f2 - частоты колебаний в первой и второй вихревых камерах (нумерация камер произвольна);
R1, R2 - радиусы цилиндрических вихревых камер;
V1, V2 - их объемы.
где V - объем вихревой камеры;
h - ее высота,
то при одинаковой высоте цилиндрических вихревых камер справедливо V ~ R2 и
при произвольной высоте вихревых камер справедливо
Здесь f1, f2 - частоты колебаний в первой и второй вихревых камерах (нумерация камер произвольна);
R1, R2 - радиусы цилиндрических вихревых камер;
V1, V2 - их объемы.
На чертеже схематично в поперечном разрезе показан двухчастотный вихревой генератор.
Двухчастотный вихревой генератор содержит входной патрубок 1, цилиндрические вихревые камеры 2 и 3, выходной патрубок 4. Вихревая камера 2 характеризуется радиусом R1, частотой генерируемых колебаний f1, объемом V1 и высотой (вихревая камера - цилиндр) h1 (высота не показана). Вихревая камера 3 имеет соответствующие характеристики R2, f2, V2, h2. При одинаковой высоте камер (h1 = h2) радиусы вихревых камер 2 и 3 связаны соотношением
При произвольной высоте вихревых камер (h1≠h2) условие отличия частот на два порядка преобразуется к виду
Двухчастотный вихревой генератор работает следующим образом. Жидкая рабочая среда под давлением подается через входной патрубок 1 в вихревые камеры 2 и 3. В большей по объему вихревой камере генерируются низкочастотные колебания, а в меньшей - высокочастотные. Совместное воздействие низкочастотных и высокочастотных колебаний на кавитационные пузырьки в рабочей жидкости приводит к повышению кавитационной эффективности кавитационных пузырьков [2].
При произвольной высоте вихревых камер (h1≠h2) условие отличия частот на два порядка преобразуется к виду
Двухчастотный вихревой генератор работает следующим образом. Жидкая рабочая среда под давлением подается через входной патрубок 1 в вихревые камеры 2 и 3. В большей по объему вихревой камере генерируются низкочастотные колебания, а в меньшей - высокочастотные. Совместное воздействие низкочастотных и высокочастотных колебаний на кавитационные пузырьки в рабочей жидкости приводит к повышению кавитационной эффективности кавитационных пузырьков [2].
При воздействии двухчастотного акустического поля на рабочую жидкость реализуются два механизма.
Первый механизм: действие поля низкой частоты суммируется со статическим давлением, а захлопывание кавитационных полостей происходит в поле высокой частоты [2].
Второй механизм: действие высокочастотных колебаний создает дополнительную осцилляцию кавитационных пузырьков, а захлопывание пузырьков происходит в поле низкой частоты [2].
При работе двухчастотного вихревого генератора с реальной рабочей жидкостью с широким распределением кавитационных пузырьков по размерам реализуются оба механизма, а рассмотренные выше эффекты значительно увеличивают активность акустической кавитации в процессах диспергирования рабочей жидкости.
Источники информации
1. Борисов Ю.Я. Газоструйные излучатели звука и их применение для интенсификации технологических процессов. - Л.: ЦНИИ "Румб", 1980, с. 12.
1. Борисов Ю.Я. Газоструйные излучатели звука и их применение для интенсификации технологических процессов. - Л.: ЦНИИ "Румб", 1980, с. 12.
2. Агранат Б. А. и др. Основы физики и техники ультразвука. - М.: Высш. шк., 1987, с. 190.
Claims (2)
1. Двухчастотный вихревой генератор, содержащий входной патрубок, две цилиндрические вихревые камеры по обе стороны от него, отличающийся тем, что камеры выполнены с различными объемами и/или радиусами кривизны.
2. Двухчастотный вихревой генератор по п.1, отличающийся тем, что объемы и высоты вихревых камер связаны соотношением
3. Двухчастотный вихревой генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что при одинаковых высотах камер радиусы кривизны вихревых камер R1 и R2 связаны соотношением
,
3. Двухчастотный вихревой генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что при одинаковых высотах камер радиусы кривизны вихревых камер R1 и R2 связаны соотношением
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99116889A RU2161078C1 (ru) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | Двухчастотный вихревой генератор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99116889A RU2161078C1 (ru) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | Двухчастотный вихревой генератор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2161078C1 true RU2161078C1 (ru) | 2000-12-27 |
Family
ID=20223407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99116889A RU2161078C1 (ru) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | Двухчастотный вихревой генератор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2161078C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637009C2 (ru) * | 2016-02-02 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Способ и устройство струйного параметрического излучателя с двумя тороидальными камерами для генерирования и модуляции волн давления в стволе нагнетательной скважины |
-
1999
- 1999-08-02 RU RU99116889A patent/RU2161078C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. БОРИСОВ Ю.Я. Газоструйные излучатели звука и их применение для интенсификации технологических процессов. - Л.: ЦНИИ "Румб" 1980, с.12. 2. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637009C2 (ru) * | 2016-02-02 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Способ и устройство струйного параметрического излучателя с двумя тороидальными камерами для генерирования и модуляции волн давления в стволе нагнетательной скважины |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vokurka | Comparison of Rayleigh's, Herring's, and Gilmore's models of gas bubbles | |
| Van Wijngaarden | On the equations of motion for mixtures of liquid and gas bubbles | |
| Nyborg | Acoustic streaming near a boundary | |
| Tsiklauri et al. | Non-Newtonian effects in the peristaltic flow of a Maxwell fluid | |
| EP0644271A4 (de) | Verfahren zur herstellung eines frei dispersen system und einrichtung zur durchführung des verfahrens. | |
| Lomas et al. | Vibration and acoustic radiation of elastically supported rectangular plates | |
| Manasseh et al. | Anisotropy in the sound field generated by a bubble chain | |
| US20120121469A1 (en) | Pressurized Acoustic Resonator With Fluid Flow-Through Feature | |
| RU2325959C2 (ru) | Гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона | |
| Guédra et al. | Accompanying the frequency shift of the nonlinear resonance of a gas bubble using a dual-frequency excitation | |
| RU2161078C1 (ru) | Двухчастотный вихревой генератор | |
| Gubaidullin et al. | Experimental study of coagulation and sedimentation of gas-particle suspension in closed tube under transfer to the shock-wave regime | |
| Bhargava et al. | Finite element solutions for non-Newtonian pulsatile flow in a non-Darcian porous medium conduit | |
| Moholkar et al. | Characterization of an ultrasonic system using wavelet transforms | |
| RU2392046C2 (ru) | Устройство деструкции углеводородов и его применение | |
| RU77176U1 (ru) | Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб | |
| Oh et al. | Chaotic oscillation of a bubble in a weakly viscous dielectric fluid under electric fields | |
| Gottlieb | Effect of air cavity on the annular drum | |
| RU2434674C1 (ru) | Устройство для физико-химической обработки жидкой среды | |
| Zimmels et al. | Formation of sprays from liquid jets by a superimposed sequence of nonaxial disturbances | |
| RU2141386C1 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
| SU1736630A1 (ru) | Способ генерировани колебаний жидкостного потока и устройство дл его осуществлени | |
| SU1540107A1 (ru) | Способ создания кавитации в жидкости в условиях высоких или низких статических давлений | |
| Ayme-Bellegarda et al. | Nonmonotonic behavior of the maximum collapse pressure in a cavitation bubble | |
| RU2246347C1 (ru) | Способ кавитационной обработки потока жидкости и реактор для его осуществления |