RU2745000C1

RU2745000C1 - Infrasound generator and device for generating infrasonic waves

Info

Publication number: RU2745000C1
Application number: RU2020126107A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Коткин
Original assignee: Александр Иванович Коткин
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2021-03-18

Abstract

FIELD: applied acoustics.

SUBSTANCE: group of inventions relates to technical acoustics, in particular to devices for reproducing low-frequency sound waves. Infrasonic generator 1 has a hollow body 2, which has coaxial inlet 3 and outlet 4 openings communicated with the cavity 5 of the housing 2. The cavity 5 of the housing 2 has an oblong shape, elongated along the axes of the inlet 3 and outlet 4 openings and tapering towards them. The modulator 10 is tightly installed in the outlet in the form of a pipe, at least part of which is located in the cavity 5 of the housing 2 and the end of which, facing the inlet 3, has an internal chamfer 12. The device for generating infrasonic waves has a body in which the infrasonic generators 1 are located in such a way so that the axes of their inlet openings 3 are parallel to each other. The body of the device has a channel, at one end of which there is an inlet bell, tapering towards the channel cavity, and at the other end, a movable partition is installed. The channel communicates with the inlets of 3 infrasonic generators 1.

EFFECT: elimination of air losses and increase in power due to the direct flow of air flow.

11 cl, 9 dwg

Description

Группа изобретений относится к технической акустике, в частности к устройствам для воспроизведения низкочастотных звуковых волн.The group of inventions relates to technical acoustics, in particular to devices for reproducing low-frequency sound waves.

Из уровня техники известен генератор ударных волн, содержащий гильзу, полый корпус, к одному из торцов которого прикреплен стакан. В корпусе размещен ресивер, к полости которого подведены установленные в корпусе газоходы. Полости корпуса стакана и гильзы образуют резонирующую полость, причем генератор оснащен механизмом регулирования объема резонирующей полости. Генератор дополнительно оснащен соплом и трубкой, гильза прикреплена ко второму торцу стакана, трубка размещена в гильзе, а сопло закреплено на торце ресивера, обращенном к трубке, и связано с полостью ресивера (см. Патент RU 154734, опубликован 10.09.2015).A shock wave generator is known from the prior art, comprising a sleeve, a hollow body, to one of the ends of which a glass is attached. In the housing there is a receiver, to the cavity of which the gas ducts installed in the housing are connected. The cavities of the body of the glass and the sleeve form a resonating cavity, and the generator is equipped with a mechanism for regulating the volume of the resonating cavity. The generator is additionally equipped with a nozzle and a tube, the sleeve is attached to the second end of the glass, the tube is placed in the sleeve, and the nozzle is attached to the end of the receiver facing the tube and connected to the receiver cavity (see Patent RU 154734, published 09/10/2015).

Недостатком известного решения является сложность конструкции, большие энергозатраты на генерацию возмущения и получения инфразвуковых волн в необходимом диапазоне.The disadvantage of the known solution is the complexity of the design, high energy consumption for generating the disturbance and obtaining infrasonic waves in the required range.

Наиболее близким техническим решением к предложенной группе изобретений является инфразвуковой генератор, содержащий полый корпус с входным кольцевым каналом на одной своей стенке для подачи сжатого газа, при этом противоположная стенка корпуса имеет отверстие, в котором соосно кольцевому каналу установлен модулятор, имеющий форму цилиндрической трубы, один торец которой, расположенный напротив кольцевого канала, имеет внутреннюю фаску, больший диаметр которой равен большему диаметру кольцевого канала (см. Патент RU 2652641, опубликован 28.04.2018.The closest technical solution to the proposed group of inventions is an infrasonic generator containing a hollow casing with an inlet annular channel on one of its walls for supplying compressed gas, while the opposite wall of the casing has an opening in which a modulator in the form of a cylindrical pipe is installed coaxially with the annular channel, one the end of which, located opposite the annular channel, has an internal chamfer, the larger diameter of which is equal to the larger diameter of the annular channel (see Patent RU 2652641, published on April 28, 2018.

Недостатком наиболее близкого решения является сложность конструкции, возникновение воздушных потерь в полости корпуса генератора, в результате чего теряется полезная мощность инфразвукового генератора.The disadvantage of the closest solution is the complexity of the design, the occurrence of air losses in the cavity of the generator housing, as a result of which the useful power of the infrasonic generator is lost.

Технической проблемой, решаемой группой изобретений, является упрощение конструкции генератора, а также повышение эффективности работы инфразвукового генератора.The technical problem solved by the group of inventions is to simplify the design of the generator, as well as to increase the efficiency of the infrasonic generator.

Техническим результатом группы изобретений является исключение воздушных потерь и повышение мощности за счет прямоточного поступления воздушного потока.The technical result of the group of inventions is the elimination of air losses and an increase in power due to the direct flow of air flow.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что инфразвуковой генератор содержит полый корпус, который имеет соосные входное и выходное отверстия, сообщенные с полостью корпуса, при этом полость корпуса имеет продолговатую форму, вытянутую вдоль осей входного и выходного отверстий и сужающуюся в сторону них, в выходном отверстии плотно установлен модулятор в виде патрубка, по меньшей мере часть которого расположена в полости корпуса и конец которого, обращенный в сторону входного отверстия, имеет внутреннюю фаску.The technical result of the invention is achieved due to the fact that the infrasonic generator contains a hollow body, which has coaxial inlet and outlet openings communicated with the body cavity, while the body cavity has an oblong shape, elongated along the axes of the inlet and outlet openings and tapering towards them, at the outlet hole, the modulator is tightly installed in the form of a pipe, at least part of which is located in the cavity of the body and the end of which, facing the inlet hole, has an internal chamfer.

Кроме того, со стороны входного отверстия с корпусом может быть соединен входной патрубок, соосный входному отверстию.In addition, from the side of the inlet opening, an inlet pipe coaxial with the inlet opening can be connected to the body.

Входной патрубок может быть выполнен в виде воронки, имеющей цилиндрическую часть, установленную во входном отверстии, и раструб, сужающийся в сторону цилиндрической части.The inlet branch pipe can be made in the form of a funnel with a cylindrical part installed in the inlet opening and a bell, tapering towards the cylindrical part.

Раструб может иметь круглую или прямоугольную форму поперечного сечения.The bell can have a circular or rectangular cross-section.

Кроме того, с модулятором может быть соединен выходной патрубок, который может быть выполнен в виде раструба, сужающегося в сторону полости корпуса.In addition, an outlet pipe can be connected to the modulator, which can be made in the form of a bell, tapering towards the body cavity.

Кроме того, полость корпуса может иметь цилиндрическую форму с полусферическими концами, оси которых совпадают с осями входного и выходного отверстий.In addition, the body cavity can have a cylindrical shape with hemispherical ends, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings.

Кроме того, полость корпуса может иметь форму вытянутого эллипсоида вращения, большая ось которого совпадает с осями входного и выходного отверстий.In addition, the body cavity can have the shape of an elongated ellipsoid of revolution, the major axis of which coincides with the axes of the inlet and outlet openings.

Кроме того, модулятор может быть установлен в выходном отверстии посредством резьбового соединения с возможностью перемещения вдоль своей оси.In addition, the modulator can be installed in the outlet by means of a threaded connection and can be moved along its axis.

Технический результат изобретения также достигается благодаря тому, что устройство для генерирования инфразвуковых волн содержит корпус, в котором установлены вышеописанные инфразвуковые генераторы так, что оси их входных отверстий параллельны друг другу, корпус имеет канал, на одном конце которого расположен входной раструб, сужающийся в сторону полости канала, а на другом конце установлена подвижная перегородка, при этом канал сообщен с входными отверстиями инфразвуковых генераторов.The technical result of the invention is also achieved due to the fact that the device for generating infrasonic waves contains a housing in which the above-described infrasonic generators are installed so that the axes of their inlet openings are parallel to each other, the housing has a channel, at one end of which there is an inlet bell, tapering towards the cavity channel, and a movable partition is installed at the other end, while the channel is in communication with the inlet openings of the infrasonic generators.

Кроме того, между каналом и входными отверстиями инфразвуковых генераторов может быть расположена сотовая плита.In addition, a honeycomb plate can be located between the duct and the inlets of the infrasonic generators.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1–8 схематично показаны варианты конструкции предложенного инфразвукового генератора; на фиг. 9 схематично показано устройство для генерирования инфразвуковых волн с комплектом инфразвуковых генераторов.The invention is illustrated by drawings, where figure 1-8 schematically shows the design options of the proposed infrasonic generator; in fig. 9 schematically shows a device for generating infrasonic waves with a set of infrasonic generators.

Предложенный инфразвуковой генератор 1 содержит полый корпус 2, который имеет с одной стороны (со стороны одного торца) входное отверстие 3, а с другой стороны (со стороны противоположного торца) выходное отверстие 4. Отверстия 3 и 4 расположены соосно друг другу, при этом они сообщены с полостью 5 корпуса 2.The proposed infrasonic generator 1 contains a hollow body 2, which has an inlet 3 on one side (from the side of one end), and an outlet 4 on the other side (from the opposite end). communicated with the cavity 5 of the housing 2.

Полость 5 внутри корпуса 2 образует рабочую камеру. Полость 5 образована внутренними стенками корпуса 2 и имеет продолговатую форму, вытянутую вдоль осей входного и выходного отверстий 3, 4 и сужающуюся в сторону соответственно отверстия 3 и отверстия 4, т.е. диаметр полости в соответствующем поперечном сечении корпуса 2 равномерно уменьшается в направлении как отверстия 3, так и отверстия 4.The cavity 5 inside the housing 2 forms a working chamber. The cavity 5 is formed by the inner walls of the housing 2 and has an elongated shape, elongated along the axes of the inlet and outlet openings 3, 4 and tapering towards the opening 3 and the opening 4, respectively, i.e. the diameter of the cavity in the corresponding cross-section of the body 2 decreases uniformly in the direction of both hole 3 and hole 4.

Полость 5 может иметь цилиндрическую форму с полусферическими концами, оси которых совпадают с осями входного и выходного отверстий 3, 4 (фиг. 1-3, 7, 8). Т.е. в данном случае полость 5 может иметь минимум три участка: два полусферических участка, расположенных со стороны отверстий 3 и 4, а также один цилиндрический участок, расположенный между полусферическими участками.The cavity 5 may have a cylindrical shape with hemispherical ends, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings 3, 4 (Figs. 1-3, 7, 8). Those. in this case, the cavity 5 can have at least three sections: two hemispherical sections located on the side of the holes 3 and 4, as well as one cylindrical section located between the hemispherical sections.

Также полость 5 может иметь форму вытянутого эллипсоида вращения (эллипсоидная форма или сфероидная), большая ось которого совпадает с осями входного и выходного отверстий 3, 4 (фиг. 4-6).Also, the cavity 5 can have the shape of an elongated ellipsoid of revolution (ellipsoidal or spheroidal), the major axis of which coincides with the axes of the inlet and outlet openings 3, 4 (Fig. 4-6).

Кроме того, полость 5 может иметь и иную продолговатую вытянутую форму, симметричную относительно центра линии, соединяющей входное и выходное отверстия 3, 4, и сужающуюся в сторону отверстий 3 и 4.In addition, the cavity 5 can have a different elongated elongated shape, symmetrical about the center of the line connecting the inlet and outlet openings 3, 4, and tapering towards the openings 3 and 4.

С целью придания поступающему в полость 5 воздушному потоку равномерного направления без завихрений, края отверстия 3 (т.е. стенки корпуса 2, образующие диаметр отверстия 3) выполнены закругленными. Отверстие 3 может иметь резьбу для соединения с входным патрубком 6.In order to impart a uniform direction to the air flow entering the cavity 5 without turbulence, the edges of the opening 3 (i.e. the walls of the housing 2 forming the diameter of the opening 3) are rounded. Hole 3 can be threaded to connect to inlet 6.

Со стороны входного отверстия 3 с корпусом 2 может быть соединен входной патрубок 6, соосный входному отверстию 3. Патрубок 6 позволяет направленно подавать воздух в полость 5 через отверстие 3. Патрубок 6 может быть установлен в отверстии 3 посредством резьбового соединения. Возможен вариант, когда отверстие 3 образовано цилиндрическим выступом 7 со стороны одного торца корпуса 2, на котором с натягом установлен патрубок 6 (либо соединен с ним посредством резьбового или любого иного соединения).On the side of the inlet 3, the inlet 6 can be connected to the body 2, coaxial with the inlet 3. The 6 allows directed air supply into the cavity 5 through the hole 3. The 6 can be installed in the hole 3 by means of a threaded connection. A variant is possible when the hole 3 is formed by a cylindrical protrusion 7 on the side of one end of the housing 2, on which the branch pipe 6 is installed with an interference fit (or connected to it by means of a threaded or any other connection).

Входной патрубок 6 может быть выполнен в виде цилиндрической трубы (фиг. 2, 5), установленной в отверстии 3 (либо натянутой на выступ 7). Также патрубок 6 может быть выполнен в виде воронки (фиг. 3, 6, 7, 8), имеющей цилиндрическую часть 8, установленную во входном отверстии 3 (или на выступе 7), и раструб 9, сужающийся в сторону цилиндрической части 8 (и соответственно в сторону полости 5). Либо патрубок 6 может быть сразу выполнен в виде раструба 9, сужающегося в сторону полости 5 и установленного на выступе 7 (соединенного с ним любым возможным способом). При этом раструб 9 может иметь круглую или прямоугольную (квадратную) форму поперечного сечения. Патрубок 6 (в том числе раструб 9) предназначен для направления воздушного потока в полость 5 (через входное отверстие 3).The inlet 6 can be made in the form of a cylindrical pipe (Fig. 2, 5) installed in the hole 3 (or stretched over the ledge 7). Also, the branch pipe 6 can be made in the form of a funnel (Fig. 3, 6, 7, 8), having a cylindrical part 8, installed in the inlet 3 (or on the protrusion 7), and a bell 9, tapering towards the cylindrical part 8 (and respectively towards the cavity 5). Or the branch pipe 6 can be immediately made in the form of a bell 9, tapering towards the cavity 5 and mounted on the protrusion 7 (connected to it in any possible way). In this case, the bell 9 can have a circular or rectangular (square) cross-sectional shape. Branch pipe 6 (including socket 9) is designed to direct the air flow into cavity 5 (through inlet 3).

В вариантном выполнении изобретения раструб 9 с цилиндрическим участком 8, сообщенным с входным отверстием 3, может быть образован самим корпусом 2 (фиг. 7, 8), т.е. его стенками со стороны отверстия 3 (образуя коническую полость, сужающуюся в сторону полости 5, или полость в форме усеченной пирамиды, сообщенной с участком 8).In a variant embodiment of the invention, the bell 9 with a cylindrical section 8 communicated with the inlet 3 can be formed by the body 2 itself (Figs. 7, 8), i.e. its walls from the side of hole 3 (forming a conical cavity, tapering towards cavity 5, or a cavity in the form of a truncated pyramid, communicated with section 8).

В выходном отверстии 4 плотно (без зазоров) установлен модулятор 10, выполненный в виде цилиндрического патрубка (трубы). Диаметр модулятора 10 может составлять от четырех до тридцати двух миллиметра (при необходимости может быть и иной диаметр). Модулятор 10 установлен так, что, либо его часть, либо полностью он расположен в полости 5 корпуса 2. Модулятор 10 установлен соосно отверстиям 3 и 4. На части (или почти на всей) внешней поверхности модулятора 10 может быть выполнена резьба 11. При этом модулятор 10 установлен в выходном отверстии 4 посредством резьбового соединения путем вкручивания модулятора 10 в резьбу выходного отверстия 4. Модулятор 10 благодаря резьбовому соединению установлен в выходном отверстии 4 корпуса 2 с возможностью перемещения вдоль своей оси (в сторону отверстия 3 и обратно), обеспечивая регулировку частотного диапазона звуковых волн. Возможен вариант установки модулятора 10 в выходном отверстии 4 путем запрессовки (т.е. посадки с натягом) и без возможности его перемещения вдоль своей оси. В данном случае модулятор 10 устанавливается в заранее рассчитанном положении, обеспечивающем получение звуковых волн в необходимом частотном диапазоне. При этом длина модулятора 10 может рассчитываться заранее, а если модулятор 10 установлен посредством резьбового соединения с возможностью перемещения вдоль своей оси, то длина модулятора 10 может быть любая, поскольку имеется возможность регулировки расстояния между входным отверстием 3 и концом модулятора 10, обращенным в сторону отверстия 3.In the outlet 4, a modulator 10 is installed tightly (without gaps), made in the form of a cylindrical pipe (pipe). The diameter of the modulator 10 can be from four to thirty-two millimeters (if necessary, there can be a different diameter). The modulator 10 is installed so that either part of it or completely it is located in the cavity 5 of the housing 2. The modulator 10 is installed coaxially with the holes 3 and 4. A thread 11 can be made on a part (or almost all) of the outer surface of the modulator 10. the modulator 10 is installed in the outlet 4 by means of a threaded connection by screwing the modulator 10 into the thread of the outlet 4. The modulator 10, due to the threaded connection, is installed in the outlet 4 of the housing 2 with the ability to move along its axis (towards the hole 3 and back), providing the frequency adjustment range of sound waves. It is possible to install the modulator 10 in the outlet 4 by pressing (i.e., interference fit) and without the possibility of its movement along its axis. In this case, the modulator 10 is installed in a pre-calculated position, providing sound waves in the required frequency range. In this case, the length of the modulator 10 can be calculated in advance, and if the modulator 10 is installed by means of a threaded connection with the ability to move along its axis, then the length of the modulator 10 can be any length, since it is possible to adjust the distance between the inlet 3 and the end of the modulator 10 facing the hole 3.

Один конец (торец) модулятора 10, который расположен в полости 5 и обращен в сторону отверстия 3, имеет внутреннюю фаску 12, т.е. внутреннюю коническую поверхность, сужающуюся в сторону отверстия 4. Угол фаски 12 может составлять от 30 до 40 градусов в зависимости от необходимости получения определенных колебаний воздуха.One end (end) of the modulator 10, which is located in the cavity 5 and faces the hole 3, has an internal chamfer 12, i.e. the inner conical surface, tapering towards the hole 4. The angle of the chamfer 12 can be from 30 to 40 degrees, depending on the need to obtain certain air vibrations.

Другой конец (торец) модулятора 10 может быть соединен с выходным патрубком 13. При этом выходной патрубок 13 может быть выполнен в виде цилиндрической трубы (фиг. 2, 5), либо может быть выполнен в виде раструба (фиг. 3, 6), сужающегося в сторону полости 5 корпуса 2. В случае выполнения патрубка 13 в виде раструба, он позволяет устранить рассеивания звукового потока на выходе. The other end (end) of the modulator 10 can be connected to the outlet pipe 13. In this case, the outlet pipe 13 can be made in the form of a cylindrical pipe (Fig. 2, 5), or it can be made in the form of a bell (Fig. 3, 6), tapering towards the cavity 5 of the housing 2. In the case of making the branch pipe 13 in the form of a bell, it allows you to eliminate the scattering of the sound flux at the outlet.

Соединение конца модулятора 10 (без фаски 12) с патрубком 13 может быть выполнено любым возможным способом, когда патрубок 13 выполнен съемным, т.е. не заодно целое с корпусом 2. Возможен вариант, когда патрубок 13 непосредственно соединен с концом модулятора 10, а возможен вариант, когда патрубок 13 соединен с корпусом 2, а конец модулятора 10 расположен на уровне выходного отверстия 4. Возможен вариант (фиг. 7, 8), когда патрубок 13 (выходной раструб) образован стенками корпуса 2 (в том числе, например, в виде цилиндрического выступа, образованного на торце корпуса 2). В данном случае модулятор 10 может быть также установлен своим концом (без фаски 8) на уровне выходного отверстия 4. Кроме того, возможен вариант, когда этот конец модулятора 10 расположен в патрубке 13 (в раструбе), т.е. не на одном уровне с выходным отверстием 4. В предпочтительном варианте выполнения изобретения патрубок 13 непосредственно соединен с концом модулятора 10, выходящим из полости 5, в том числе при установке модулятора 10 в выходном отверстии 4 с возможностью перемещения и без такой возможности.The connection of the end of the modulator 10 (without chamfer 12) with the branch pipe 13 can be performed in any possible way, when the branch pipe 13 is removable, i.e. not integral with the housing 2. It is possible that the branch pipe 13 is directly connected to the end of the modulator 10, and it is possible that the branch pipe 13 is connected to the housing 2, and the end of the modulator 10 is located at the level of the outlet 4. 8), when the branch pipe 13 (outlet bell) is formed by the walls of the housing 2 (including, for example, in the form of a cylindrical protrusion formed at the end of the housing 2). In this case, the modulator 10 can also be installed with its end (without chamfer 8) at the level of the outlet 4. In addition, it is possible that this end of the modulator 10 is located in the nozzle 13 (in the bell), i.e. not flush with the outlet 4. In a preferred embodiment of the invention, the branch pipe 13 is directly connected to the end of the modulator 10 emerging from the cavity 5, including when the modulator 10 is installed in the outlet 4 with the ability to move and without such a possibility.

За счет того, что полость 5 имеет вышеописанную форму, поступающий под давлением через входное отверстие 3 воздушный поток равномерно распределяется в полости 5, исключая любые потери, завихрения и т.п., откуда он напрямую попадает в модулятор 10. Внутренняя фаска 12 позволяет направленно подавать равномерно распределенный в полости 5 воздушный поток в модулятор 10, обеспечивая прямоточное поступление воздушного потока без каких-либо потерь. В результате выполнения полости 5 в таком виде (вытянутый эллипсоид вращения или цилиндр с полусферами на концах) и наличию фаски 12 на модуляторе 10 повышается мощность инфразвукового генератора и качество его функционирования, поскольку отсутствуют какие-либо воздушные потери, а воздушный поток равномерно распределяется в полости 5, попадая напрямую в модулятор 10. Due to the fact that the cavity 5 has the above-described shape, the air flow entering under pressure through the inlet 3 is evenly distributed in the cavity 5, eliminating any losses, vortices, etc., from where it directly enters the modulator 10. The internal chamfer 12 allows directional supply an air flow uniformly distributed in the cavity 5 to the modulator 10, providing a direct flow of air flow without any losses. As a result of making the cavity 5 in this form (an elongated ellipsoid of revolution or a cylinder with hemispheres at the ends) and the presence of a chamfer 12 on the modulator 10, the power of the infrasonic generator and the quality of its functioning increase, since there are no air losses, and the air flow is evenly distributed in the cavity 5, getting directly into modulator 10.

Внешняя часть корпуса 2 инфразвукового генератора 1 может иметь любую форму, т.е. поперечное сечение корпуса 2 может иметь круглую или прямоугольную (квадратную) или любую иную форму.The outer part of the housing 2 of the infrasonic generator 1 can have any shape, i.e. the cross-section of the body 2 can be circular or rectangular (square) or any other shape.

Корпус 2 может быть выполнен цельным или разъемным, т.е. состоять из двух или более частей. Разъем корпуса 2 может быть выполнен как в плоскости, перпендикулярной осям отверстий 3 и 4 (например, в центральной части полости 5), так и в плоскости, в которой лежат оси отверстий 3 и 4. При разъемном выполнении корпуса 2, части корпуса 2 соединяются между собой, например, с помощью резьбового соединения 14, или плотным натягом частей друг на друга, или последующей сваркой и т.п. Возможен вариант соединения частей корпуса 2 с помощью соединительной муфты 15 (фиг. 8). Выполнение корпуса 2 из частей, которые в последующем соединяются друг с другом, позволяет в процессе изготовления инфразвукового генератора 1 более точно сформировать полость 5 описанной формы, тем самым повысить качество инфразвукового генератора.The body 2 can be made in one piece or split, i.e. consist of two or more parts. The housing connector 2 can be made both in the plane perpendicular to the axes of the holes 3 and 4 (for example, in the central part of the cavity 5), and in the plane in which the axes of the holes 3 and 4 lie. to each other, for example, by means of a threaded connection 14, or by tightly tightening the parts on top of each other, or by subsequent welding, etc. It is possible to connect parts of the housing 2 using a coupling 15 (Fig. 8). The design of the housing 2 from parts that are subsequently connected to each other allows, in the process of manufacturing the infrasonic generator 1, to more accurately form the cavity 5 of the described shape, thereby improving the quality of the infrasonic generator.

Благодаря выполнению инфразвукового генератора 1 описанным образом (прямоточный инфразвуковой генератор) обеспечивается прямой поток воздушного потока, равномерное распределение его в полости 5, исключая любые воздушные потери и повышая его мощность. Также обеспечивается компактность генератора 1, он имеет небольшие размеры при сохранении возможности получения требуемых звуковых колебаний необходимой частоты и мощности.Due to the implementation of the infrasonic generator 1 in the described manner (direct-flow infrasonic generator), a direct air flow is provided, its uniform distribution in the cavity 5, excluding any air losses and increasing its power. The compactness of the generator 1 is also ensured, it has a small size while maintaining the possibility of obtaining the required sound vibrations of the required frequency and power.

С патрубком 6 может быть связан источник сжатого газа (баллон, компрессор и т.п., не показан). Источник сжатого газа может быть непосредственно соединен с входным отверстием 3.A source of compressed gas (cylinder, compressor, etc., not shown) can be connected to the branch pipe 6. The compressed gas source can be directly connected to the inlet 3.

С целью увеличения мощности звукового воздействия инфразвукового генератора 1 предлагается устройство 16 для генерирования инфразвуковых волн (фиг. 9).In order to increase the power of the sound effect of the infrasonic generator 1, a device 16 for generating infrasonic waves is proposed (Fig. 9).

Устройство 16 содержит корпус 17, который имеет канал 18 для поступления воздушного потока, и сообщенный с ним короб 19 (емкость с открытым дном, либо с дном с отверстиями, расположенными напротив выходных патрубков 13). На одном конце канала 18 расположен входной раструб 20 устройства 16, сужающийся в сторону полости канала 18 и служащий для забора воздуха. На другом открытом конце канала 18 установлена подвижная перегородка 21 (задвижка, заслонка), с помощью которой обеспечивается закрытие или открытие этого конца канала 18 с возможностью регулировки степени открытия. Перегородка 21 может открываться и закрываться с помощью управляемого привода 24. Привод 24 может также регулировать степень открытия (закрытия) конца канала 18, на котором установлена перегородка 21. Регулировка степени открытия позволит регулировать мощность устройства 16. Канал 18 может иметь любую форму поперечного сечения (прямоугольную, квадратную, форму полукруга, треугольную и т.п.).The device 16 comprises a housing 17, which has a duct 18 for the intake of an air flow, and a duct 19 communicated with it (a container with an open bottom, or with a bottom with holes located opposite the outlet nozzles 13). At one end of the duct 18 there is an inlet bell 20 of the device 16, which tapers towards the cavity of the duct 18 and serves for air intake. At the other open end of the channel 18, a movable partition 21 (valve, flap) is installed, with the help of which this end of the channel 18 is closed or opened with the possibility of adjusting the degree of opening. The baffle 21 can be opened and closed using a controlled actuator 24. The actuator 24 can also adjust the degree of opening (closing) of the end of the duct 18, on which the baffle 21 is installed. Adjusting the degree of opening will adjust the power of the device 16. The duct 18 can have any cross-sectional shape ( rectangular, square, semicircle, triangular, etc.).

В корпусе 17 (а именно в коробе 19) установлены инфразвуковые генераторы 1. Они установлены так, что оси их отверстий 3, 4 (в том числе оси патрубков 6, раструбов 9) параллельны друг другу (и перпендикулярны оси канала 18, либо расположены под небольшим углом к ней). Количество генераторов 1, установленных в корпусе 17, может быть любым от двух и более в зависимости от необходимости получения определенной мощности звукового воздействия устройства 16.In the case 17 (namely in the box 19) infrasonic generators 1 are installed. They are installed so that the axes of their holes 3, 4 (including the axes of the nozzles 6, sockets 9) are parallel to each other (and perpendicular to the axis of the channel 18, or are located under a small angle to it). The number of generators 1 installed in the housing 17 can be any from two or more, depending on the need to obtain a certain sound power of the device 16.

Канал 18 сообщен с входными отверстиями 3 инфразвуковых генераторов 1 через входные патрубки 6. При этом между каналом 18 и входными патрубками 6 инфразвуковых генераторов 1 может быть расположена сотовая плита 22 со специальной сеткой или без нее (перфорированная плита 22 с узкими сквозными каналами (отверстиями), представляющая собой хонейкомб). Такая плита 22 (с сотовыми отверстиями) обеспечивает равномерное поступление воздушного потока из канала 18 во входные патрубки 6 и отверстия 3 всех генераторов 1, размещенных в корпусе 17 (в коробе, емкости 19). При размещении нескольких генераторов 1 в корпусе 17 (в коробе 19), их входные патрубки 6 выполнены в виде воронок, имеющих цилиндрические части 8 и сообщенные с ними раструбы 9, которые имеют квадратную (прямоугольную) форму поперечного сечения. Квадратная форма поперечного сечения раструбов 9 позволяет установить генераторы 1 в коробе 19 вплотную друг к другу, исключая зазоры между генераторами 1 на входе воздушного потока, тем самым, исключив любые воздушные потери и повысив мощность устройства 16. При выполнении раструбов 9 другой формы, для исключения зазоров могут быть использованы специальные прокладки и изоляторы.Channel 18 communicates with the inlets 3 of the infrasonic generators 1 through the inlet nozzles 6. In this case, between the channel 18 and the inlet nozzles 6 of the infrasonic generators 1, a honeycomb plate 22 with or without a special mesh (perforated plate 22 with narrow through channels (holes) representing honeycomb). Such a plate 22 (with honeycomb holes) provides a uniform flow of air flow from the channel 18 to the inlet pipes 6 and holes 3 of all the generators 1 located in the housing 17 (in the box, the container 19). When placing several generators 1 in the housing 17 (in the box 19), their inlet pipes 6 are made in the form of funnels having cylindrical parts 8 and connected with them sockets 9, which have a square (rectangular) cross-sectional shape. The square shape of the cross-section of the sockets 9 allows you to install the generators 1 in the box 19 close to each other, excluding the gaps between the generators 1 at the inlet of the air flow, thereby eliminating any air losses and increasing the power of the device 16. When making sockets 9 of a different shape, to avoid gaps, special spacers and insulators can be used.

Подвижная перегородка 21 при закрытом положении обеспечивает наполнение канала 18 воздухом и его направленную подачу в патрубки 6 (в раструбы 9 и в отверстия 3) генераторов 1, в том числе через плиту 22 (при ее наличии). При открытом положении перегородки 21 воздушный поток проходит через канал 18, выходя через открытый его конец, в результате чего устройство 16 находится в нерабочем состоянии.The movable partition 21 in the closed position provides filling of the channel 18 with air and its directed supply to the nozzles 6 (into the sockets 9 and into the holes 3) of the generators 1, including through the plate 22 (if any). When the partition 21 is open, the air flow passes through the channel 18, exiting through its open end, as a result of which the device 16 is inoperative.

Корпус 17 устройства 16 может иметь кронштейн 23, служащий для крепления к любому транспортному средству или к летательному аппарату (к пилону) с целью использования его на транспортном средстве или на летательном аппарате.The body 17 of the device 16 may have a bracket 23 for attachment to any vehicle or aircraft (pylon) for use on a vehicle or aircraft.

С раструбом 20 может быть связан источник сжатого газа (баллон, компрессор и т.п., не показан). Забор воздуха через раструб 20 может быть также осуществлен при быстром движении транспортного средства или летательного аппарата путем направления раструба 20 в сторону движения.A source of compressed gas (cylinder, compressor, etc., not shown) may be associated with the bell 20. Air intake through the funnel 20 can also be carried out during fast movement of the vehicle or aircraft by directing the funnel 20 in the direction of travel.

Предложенный инфразвуковой генератор 1 работает следующим образом.The proposed infrasonic generator 1 operates as follows.

Сжатый воздух среднего давления от источника (баллона, компрессора) поступает во входной патрубок 6 и входное отверстие 3 (либо напрямую в отверстие 3, если патрубок 6 не используется). Далее воздух поступает в полость 5, где он равномерно распределяется и заполняет ее. Скругленные края отверстия 3 позволяют исключить завихрения воздушного потока на входе в полость 5. В полости 5 при ее заполнении сжатый воздух принимает ламинарное состояние и поступает непосредственно в модулятор 10. Благодаря наличию у модулятора 10 фаски 12 в камере (в полости 5) возникают знакопеременные возмущения, сопровождающиеся выбросом звуковых колебаний через канал модулятора 10 (и через выходной патрубок 13) наружу из полости 5.Medium-pressure compressed air from a source (cylinder, compressor) enters inlet 6 and inlet 3 (or directly into hole 3 if no.6 is not used). Then the air enters the cavity 5, where it is evenly distributed and fills it. The rounded edges of the hole 3 make it possible to exclude the turbulence of the air flow at the entrance to the cavity 5. In cavity 5, when it is filled, the compressed air takes a laminar state and enters the modulator 10. Due to the presence of the modulator 10 of the chamfer 12 in the chamber (in the cavity 5), alternating disturbances arise accompanied by the emission of sound vibrations through the channel of the modulator 10 (and through the outlet 13) out of the cavity 5.

При приближении модулятора 10 к входному отверстию 3 путем его вкручивания число звуковых колебаний увеличивается, и наоборот, при удалении модулятора 10 от отверстия 3 число колебаний в секунду уменьшается.When the modulator 10 approaches the inlet 3 by screwing it in, the number of sound vibrations increases, and vice versa, when the modulator 10 moves away from the hole 3, the number of vibrations per second decreases.

При использовании устройства 16, которое может быть установлено на транспортном средстве или на летательном аппарате (не показано), при движении транспортного средства или летательного аппарата воздушный поток поступает через раструб 20 в канал 18. В случае если отсутствует необходимость приведения устройства 16 в рабочее состояние, то перегородка 21 открыта и воздушный поток проходит через канал 18, выходя через открытый его конец. При приведении устройства 16 в рабочее состояние перегородку 21 закрывают, поступающий в канал 18 воздух заполняет его и поступает во входные отверстия 3 генераторов 1 через раструбы 9 (в том числе через плиту 22 с отверстиями, если она используется). Далее воздушный поток поступает в полости 5 (в рабочие камеры), после чего выходит через модуляторы 10 и выходные раструбы (патрубки 13), как это описано выше.When using the device 16, which can be installed on a vehicle or an aircraft (not shown), when the vehicle or aircraft is moving, the air flow enters through the funnel 20 into the channel 18. If there is no need to bring the device 16 into operation, then the baffle 21 is open and the air flow passes through the channel 18, exiting through its open end. When the device 16 is brought into operation, the partition 21 is closed, the air entering the channel 18 fills it and enters the inlet openings 3 of the generators 1 through the sockets 9 (including through the plate 22 with holes, if used). Further, the air flow enters the cavity 5 (into the working chambers), after which it exits through the modulators 10 and the outlet sockets (nozzles 13), as described above.

Благодаря такому выполнению звукового генератора 1 он способен работать в инфразвуковом диапазоне частот до 26 Гц. Генератор может применяться для воздействия на конструкции зданий, сооружений с целью исследования их прочности, а также с целью их разрушения в случае необходимости. Также генератор может использоваться для установки на транспортных средствах (корабли, вертолеты, самолеты, автомобили и т.п.) с целью борьбы нелетальным способом с пиратами на море и другими нарушителями границ. Также, в связи с хорошим прохождением инфразвука в любой среде, звуковой генератор может быть использован для загона в сети рыбы, а также как средство связи. Выполнение генератора 1 (генераторов 1 в устройстве 16) прямоточным позволяет исключить любые воздушные потери, повысив качество его работы и мощность.Thanks to this design of the sound generator 1, it is capable of operating in the infrasonic frequency range up to 26 Hz. The generator can be used to influence the structures of buildings, structures in order to study their strength, as well as to destroy them, if necessary. Also, the generator can be used for installation on vehicles (ships, helicopters, airplanes, cars, etc.) in order to combat pirates at sea and other border violators in a non-lethal way. Also, due to the good transmission of infrasound in any environment, the sound generator can be used to feed fish in the net, as well as as a means of communication. Execution of generator 1 (generators 1 in device 16) as a direct-flow one allows eliminating any air losses, increasing the quality of its operation and power.

При проведении испытаний предложенного генератора 1, на стенде осуществлялась предварительная регулировка звукового давления с учетом угла фаски 12 модулятора 10 и величины его фиксации в полости 5 корпуса 2 (расстояния между отверстием 3 и фаской 12). Уровень звукового давления одиночного генератора 1 (в количестве одного генератора 1) составил около 150 децибел, частота 7 герц. При этом уровень звукового давления и частота колебаний могут быть отрегулированы до необходимого значения.When testing the proposed generator 1, a preliminary adjustment of the sound pressure was carried out on the stand taking into account the angle of the chamfer 12 of the modulator 10 and the value of its fixation in the cavity 5 of the housing 2 (the distance between the hole 3 and the chamfer 12). The sound pressure level of a single generator 1 (in the amount of one generator 1) was about 150 decibels, the frequency was 7 hertz. In this case, the sound pressure level and vibration frequency can be adjusted to the required value.

При испытании устройства 16 после пакетирования генераторов 1, расход набегающего потока (и мощность устройства 16) регулировались при помощи привода перегородки 21 (задвижки) и датчика звукового давления. При этом выполнение входного патрубка 9 квадратной формы позволило при пакетировании генераторов 1 избежать потерь набегающего воздушного потока за счет плотной стыковки генераторов 1. When testing the device 16 after packing the generators 1, the flow rate of the incoming flow (and the power of the device 16) were controlled by the drive of the partition 21 (valve) and the sound pressure sensor. At the same time, the implementation of the inlet pipe 9 of a square shape made it possible to avoid losses of the incoming air flow due to the tight coupling of the generators 1 when packing the generators 1.

Корпус 2, модулятор 10, а также входной и выходной патрубки 6, 13 можно выполнять из любого материала. Так, например, модулятор 10 можно выполнить из сплава Д16Т с гальваническим покрытием от коррозии, а корпус 2 генератора 1 и патрубки 6 и 13 можно выполнить из пластмассы (полиамида), что позволяет снизить массу генератора 1 и устройства 16 в целом. Масса генератора 1 при использовании указанных материалов составила 0,5 кг.The housing 2, the modulator 10, as well as the inlet and outlet pipes 6, 13 can be made of any material. So, for example, the modulator 10 can be made of alloy D16T with a galvanized coating against corrosion, and the housing 2 of the generator 1 and the pipes 6 and 13 can be made of plastic (polyamide), which makes it possible to reduce the weight of the generator 1 and the device 16 as a whole. The mass of the generator 1 using these materials was 0.5 kg.

Claims

1. An infrasonic generator containing a hollow body, which has coaxial inlet and outlet openings communicated with the body cavity, while the body cavity has an oblong shape, elongated along the axes of the inlet and outlet openings and tapering towards them, the modulator is tightly installed in the outlet in the form of a pipe, at least part of which is located in the cavity of the body and the end of which, facing the inlet opening, has an internal chamfer.

2. The generator according to claim 1, in which from the side of the inlet opening an inlet branch pipe is connected to the housing, coaxial to the inlet opening.

3. The generator of claim. 2, in which the inlet is made in the form of a funnel having a cylindrical part installed in the inlet, and a bell, tapering towards the cylindrical part.

4. The generator of claim 3, wherein the bell has a circular or rectangular cross-section.

5. The generator according to claim 1, in which the output branch pipe is connected to the modulator.

6. The generator of claim. 5, in which the outlet is made in the form of a bell, tapering towards the body cavity.

7. The generator according to claim. 1, in which the body cavity has a cylindrical shape with hemispherical ends, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings.

8. The generator according to claim 1, in which the body cavity has the shape of an elongated ellipsoid of revolution, the major axis of which coincides with the axes of the inlet and outlet openings.

9. The generator of claim. 1, in which the modulator is installed in the outlet by means of a threaded connection with the possibility of movement along its axis.

10. A device for generating infrasonic waves, comprising a housing in which infrasonic generators are installed, made according to any one of claims. 1-9 and installed in the body so that the axes of their inlet openings are parallel to each other, the body has a channel, at one end of which an inlet bell is located, tapering towards the channel cavity, and at the other end, a movable partition is installed, while the channel is in communication with the inlet holes of infrasonic generators.

11. The apparatus of claim. 10, wherein a honeycomb plate is located between the channel and the inlet openings of the infrasonic generators.