SU1516148A1 - Гидродинамический источник колебаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ультразвуковой технике и может найти применение дл  генерировани  упругих колебаний в жидких средах с целью интенсификации технологических процессов в различных отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение эффективности работы за счет увеличени  интенсивности акустических колебаний. Цель достигаетс  использованием резонансного режима генерации колебаний. Гидродинамический источник колебаний содержит корпус, сопло, отражатель с лункой, мембрану, защемленную по периметру корпуса, прикрепленого к отражателю. При протекании через сопло струи жидкости между соплом и лункой отражател  возникает кавитационна  зона, причем собственна  частота колебаний мембраны равна частоте захлопывани  кавитационной зоны, при этом достигаетс  выполнением соотношени  A/D = 0,116^.√T/(Σ + 8 ρA/3ϕ, где A - радиус мембраны

T - ее нат жение на единицу длины контура

σ - масса единицы площади мембраны

ρ - плотность жидкости

D - диаметр сопла (все величины измерены в СИ). 1 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к ультразвуковой технике и может найти применение дл  генерировани  колебаний в жидких средах, в том числе в высоков зких, агрессивных, высокотемпературных и взрывоопасных, с целью интенсификации технологических процессов в различных отрасл х промышленности .

Цель изобретени  - повышение эффективности работы за счет увеличени  интенсивности акустических колебаний.

На черте.же показан гидродинамический источник колебаний, разрез.

Гидроаина.мический источник колебаний содержит сопло I, отражатель 2 с лункой 3, ме.мбрану 4, корпус 5. Отражатель 2 закреплен в центре на мембране 4, защемленной по периметру корпуса 5. Мембрана выполнена таким образом и защемлеиа по цериметру корпуса так, что частота собственных колебаний мембраны в режиме затоплени  совпадает с частотой захлопывани  кавитационной зоны, что обеспечиваетс 

выполнением услови  0.1

16д/

Г Т

(7-г8ца/Зл

где а - радиус мембраны; Т - ее нат жение на единицу длины контура; о -- масса единицы плошади мембраны; f) плотность жидкости; d - диаметр сопла (все величины измерены в СИ).

Мембрана 4 отдел ет генератор колебаний от технологической емкости, в когор ю передаютс  генерируемые колебани .

Гидродинамический источник колебаний работает следующим образом.

сл

О5

оо

.|1Ч i. ii. i;::; со скорое г ми 20 -45 м/с : ri)ii,iu 1 сгрч  жидкости после встречи . I iiKui :; : 1 .:l  2 формируетс  в ко- iT MtHKNKi iioBt CixHoerb с углом, равным уг- .1} р;ик|):,1Г11  лунки. Эта пола  коничес- к;1ч С1|)у ,.:, чам 1 1ка сь на наружную кромку i( ji:ui cdu.ia 1. inci. Kaei от окружающей среди к.1 нити дионнуК1 .юну, локализу  ее меж- . I и отражател  2. При истечении струи жидкости из ia i да1;л1 (1ие внутри кавитационной 1,1 МО ii:-.,--:-ai. i. н)1е1 .1;ех()дит давление ок- гре.д.к i.i ,11)Тате чего коничес- .п41Ь1ваетс  от наружной кром- ei. ii. ia 1 ; нузырьки из кавитацион- iiiiu-, 1ии( 1раеывак)те  . После это- и115Л1 ;-||1с fi пб.чаеги между торцами сон- 1 и 01 i la/Kaiе,1  2 надае и отражен- : .: м ;., I -aer -v; на наружную ;-. : 1 ;,1 . 11i loiu cc повтор етс  с нери- ; Mil;- :, , 1:,;; М1М: ; ОСНОВНОЙ тон генернру- . : i ti | и . К ::чен 1е бо/нлис части 1 ,; 1, ;, .-т ; lii ;;, 1.411 гнете rByiOHicii новы- ,., I ill. ; кавита1и1он} ой зоне. : :, ;, ,. е, к)|1нами eoii;ia и ит.)а- : . :. .л | вел Ч11ваеге , а в гече- И : : . ,: i;ri I ериод,), еоогиет(. т- :Д1 1| :М : 1 Keii-..Ki давлен   ) месте лока- .iUiii: ,::Н1:; ,ii..ioi i:;iii (они, уто рассто - I lh.: ::М1-: ;   1акмм iO|)a:iOM. и жестко п 11 с о |)аж ателем мембране воз- iai; , ч .: епани:1 С MacTOToii захлопы- к:лмп :л1аонно(1 3OHii;. Реа.пизуемое ра0

5

0

5

венство собственной частоту колебаний мембраны в затоплени  и частоты захлопывани  кавитационной зоны обеспечивает резонансные колебани  мембраны, что приводит к возбуждению в обрабатываемой среде интенсивных акустических колебаний, эффективно вли ющих на протекающие в ней технологические нроцессы. Настройка системы в резонанс производитс  регулировкой рассто ни  между торцами сопла 1 II отражател  2 и скорости истечени  жидкости в указанных нределах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гидродинамический источник колебаний с енери 1ую1цей кави гационной зоной, содержащий корпус, сопло, отражатель с вьнюл- lii iiHoii в нем . lyHKoi f, j6j)aijiemHoii в сторону c )ii;ia, и MCMnpaiiy i; центре, защем- ;|енную но нериметрч корнуса и нрикреп- л1 Н1гую к отражатели, огличиющийс  тем, 410, с целью 11ов1 1|1;енн  з|ффективности )аботы, собственна  часюги ко, 1ебаний мембраны в жидкости выбрана равной частоте ал;1о11ывани  кави| |1И(нной зоны, радиус и ли-мбраны, е(, н.ат жение / на единиц д.ш- |ы 1ернметра, масе.м о еднннцы площади мембраны, нлотрюст) () рабочей жидкости, диамет) t/ сон.ла св ;(аны (ледующим соот- нон1еиием, СП;

   ,1 о.

   irV-J

   г (Т -h

   Г

   (Т 8(1 а/3л