Изобретение относитс к получению колебаний и может быть использовано при проведении исследований по воздействию шума на механизмы, приборы и организмы. Известно устройство дл генерации тонального звука потоком газа, содержащее источник сжатого газа, форкамеру и сопло l. . Недостатком известного устройства вл етс мала эффективность регулировки частоты и амплитуды излучаемого сигнала, что св зано с невозможностью эффективно измен ть врем пробега волн, отражаемых плос костью, перпендикул рной оси потока Цель изобретени - повышение эффективности генерации. Цель достигаетс тем, что устройство дл генерации тонального звука потоком газа, содержащее источники сжатого газа, форкамеру и сопло, снабжено регулируемыми венти л ми, телескопическим цилиндром, имеющим на наружной цилиндрической поверхности гнезда дл установки испытуемых объектов, длину и диа- . метр, составл ющие соответственно 4,5 - 6,0 и 4,5 - 5,5 диаметра среза сопла, ось цилиндра параллельна оси сопла и расположена на рассто нии О - 2,2 диаметра среза сопла, а последний и срез входного отверсти цилиндра размещены в одной.плос кости, и регулируемым дросселем, установленным в выходном отверстии закрывающим его на 10 - 40% площади с возможностью радиального перемеще ни . . На чертеже изображена схема устройства дл генерации тонального зв ка потоком газа. . , Устройство содержит источники сж того газа, выполненные в виде батареи баллонов 1 с газом с различными скорост ми звука (например, углекис лым газом, азотом, гелием и водородом . Каждый баллон через свой ре-г гулируемый вентиль 2 соединен с фор камерой 3, соосно которой расположе но сопло 4, к которому присоединен телескопический цилиндр 5 так, что сопло и срез входного отверсти цилиндра размещены в одной плоскости. Устройство также содержит регулируе мый дроссель б. Телескопический цилиндр 5 соединен с приводом 7 изменени его длины и с приводом 8 его параллельного перемещени . Величина дросселировани регулируетс приводом 8 ирисовой диаЛрагмы 9. Таким.образом, имеетс возможность измен ть длину цилиндра 5 в пределах 4,5 - 6,0 диаметров среза сопла и перемещать весь цилиндр параллельно самому себе так, что рассто ние между ос ми.сопла 4 и цилиндра 5 измен етс от 2,2 диаметров среза сопла до нул . Устройство работает следующим образом . Из баллонов 1 газ подают через регулируемые вентили 2 в форкамеру 3, так что в ней образуетс давление пор дка 12 атм.. В тех случа х, когда исполь.зуетс газ низкой скорости звука в нем, например такой как углекислота, (скорость звука 259 м/с) дл избежани конденсации в цилиндре 5 газ в баллоне предварительно подогревают. Если используетс водород , то принимаютс соответствующие меры безопасности/ поскольку этот газ чрезвычайно взрывоопасен. Газ через сопло 4 истекает в нерасчетном режиме. Вдоль по течению за соплом 4 образуетс периодическа структура, при взаимодействии которой с окружающей средой на ее границе на срезе сопла возникают акустические возмущени , распростран ющиес вдоль по струе и усиливающиес за счет неустойчивости гра .ниц потока. ПРИ взаимодействии с границами чеистой структуры происходит излучение во внешнюю среду акустических волн, которые распростран ютс во все стороны, в том числе и в направлении сопла. Воздейству на корень струи у среза, акустические волны вызывают по вление новых подобных возмущений в потоке, которые, при надлежащей фазировке, модулируют течение струи, что приводит к созданию режима- тонального излучени . Наиболее интенсивный характер эффект носит при совпадении частот дискретного излучени сверхзвуковой струи, длина волны которого пропорциональна длине бочки периодической структуры струи, с собственными частотами поперечных колебаний газового объема, заключенного в .цилиндре 5. Схема образовани акустического эффекта следующа : при входе в цилиндр первой .бочки струи слабое дискретное излучение, обусловленное взаимсэдействием возмущений границ струи распростран ющихс вниз по потоку со скачками уплотнени , уси-ливаетс окружающим газовым объемом при условии резонанса. В свою очередь, возбужденное в нем акустическое поле, воздейству на основание струи, усиливает колебани и дискретное излучение последней до определенной конечной величины . Процесс носит автоколебательный хар актер. Вместе с тем, собственна частота цилиндра пр мо пропорциональна скорости.звука в газе, заполн ющем его. Дл изменени частоты дискрет.ного излучени струи достаточно изменить состав рабочего газа путем регулировани вентилей 2.The invention relates to the production of vibrations and can be used in studies on the effects of noise on mechanisms, devices and organisms. A device for generating a tonal sound by a gas stream is known, which contains a source of compressed gas, a pre-chamber and a nozzle l. . A disadvantage of the known device is the low efficiency of adjusting the frequency and amplitude of the emitted signal, which is associated with the inability to effectively change the travel time of the waves reflected by the plane perpendicular to the flow axis. The purpose of the invention is to increase the generation efficiency. The goal is achieved by the fact that a device for generating a tonal sound by a gas stream containing sources of compressed gas, a prechamber and a nozzle is equipped with adjustable valves, a telescopic cylinder having a length on the outer cylindrical surface of the slot for mounting the objects under test. meter, constituting respectively 4.5 - 6.0 and 4.5 - 5.5 diameters of the nozzle section, the axis of the cylinder is parallel to the axis of the nozzle and is located at a distance O - 2.2 diameters of the nozzle section, and the latter and the section of the cylinder inlet placed in a single bone, and an adjustable choke installed in the outlet opening covering it at 10 - 40% of the area with the possibility of radial displacement. . The drawing shows a diagram of a device for generating a voice-over by a gas stream. . The device contains sources of compressed gas made in the form of a battery of cylinders 1 with gas with different sound velocities (for example, carbon dioxide, nitrogen, helium and hydrogen. Each cylinder is connected through a adjustable valve 2 to its cylinder 2, coaxially with which the nozzle 4 is located, to which the telescopic cylinder 5 is attached so that the nozzle and slice of the cylinder inlet are placed in the same plane. The device also contains an adjustable throttle B. The telescopic cylinder 5 is connected to the drive 7 water of its parallel displacement 8. The throttling value is controlled by the actuator 8 of the iris diaLragm 9. Thus, it is possible to change the length of the cylinder 5 within 4.5 - 6.0 cut diameters of the nozzle and move the entire cylinder parallel to itself so that the distance between the axis of the nozzle 4 and the cylinder 5 varies from 2.2 cut diameters of the nozzle to zero.The device works as follows: From the cylinders 1, gas is supplied through adjustable valves 2 to the prechamber 3, so that a pressure of about 12 atm. In those cases when using. uets gas of low sound speed therein, for example such as carbon dioxide (sound velocity 259 m / s) in order to avoid condensation in the cylinder 5 in the cylinder gas is preheated. If hydrogen is used, appropriate safety measures are taken / since this gas is extremely explosive. Gas through nozzle 4 will expire in off-design mode. Along the flow behind the nozzle 4, a periodic structure is formed, the interaction of which with the environment at its boundary at the nozzle exit causes acoustic disturbances propagating along the stream and amplified due to the instability of flow boundaries. When interacting with the boundaries of the cellular structure, acoustic waves are emitted into the external medium, which propagate in all directions, including in the direction of the nozzle. The impact of the jet root at the slice, acoustic waves cause the appearance of new similar disturbances in the flow, which, with proper phasing, modulate the flow of the jet, which leads to the creation of mode-tonal radiation. The effect is most intense when the frequencies of a discrete radiation of a supersonic jet coincide, the wavelength of which is proportional to the barrel length of the periodic structure of the jet, with the natural frequencies of transverse oscillations of the gas volume enclosed in cylinder 5. The formation of the acoustic effect is as follows: when entering the first cylinder jets weak discrete radiation, due to the mutual interaction of disturbances of the jet boundaries propagating downstream with shock waves, amplifies the surrounding them to the gas volume at the resonance condition. In turn, the acoustic field excited in it, acting on the base of the jet, amplifies the oscillations and the discrete emission of the latter to a certain finite value. The process is self-oscillating har actor. However, the natural frequency of the cylinder is directly proportional to the speed of sound in the gas filling it. To change the frequency of discrete radiation of a jet, it is sufficient to change the composition of the working gas by adjusting the valves 2.
С помощью регулируемого дроссел 6 часть газа рабочего потока разворачивают В обратном направлении к соплу 4, в основном за счет пограничного сло струи. Этим достигаетс заполнение цилиндра 5 газом с измененной скоростью звука в нем достигаетс синхронное изменение собственной частоты поперечных колебаний газа, .заключенного в цилиндг ре 5. Величина дросселировани регулируетс приводом 9 ирисовой диафрагмы .Using adjustable throttle 6, part of the gas of the working stream is turned in the opposite direction to the nozzle 4, mainly due to the boundary layer of the jet. This achieves filling the cylinder 5 with a gas with a changed sound velocity in it and a synchronous change in the natural frequency of the transverse oscillations of the gas in the cylinder re 5. The throttling value is controlled by the actuator 9 of the iris diaphragm.
Изменением длины цилиндра 5 при помощи привода 7 подстраивают систе му в резонанс. Измен состав газа в форкамере 3,. можно измен ть частоту генерируемого звука.By changing the length of the cylinder 5 with the aid of the actuator 7, the system is adjusted to the resonance. Change the composition of the gas in the prechamber 3 ,. You can change the frequency of the generated sound.
Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность и адежность получаемых при испытани х результатов , повысить производительность труда, упростить проведение экспериментов , ускорить выдачу рекомендаций и заключений.The proposed device allows to increase the accuracy and reliability of the results obtained during testing, increase labor productivity, simplify experiments, speed up the issuance of recommendations and conclusions.