SU806150A1 - Аэродинамический генератор акустическихКОлЕбАНий - Google Patents

Description

(54) АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

1

Изобретение относитс  к устройтвам генерации акустических колеаний в газообразных средах и можетайти применение в газогорелочных стройствах различных топочных конструкций , в частности в камерах готрейи  реакторов дл  получени  сажи.

Известны акустические генераторы, включающие вихревую камеру с тангенциальным , вводом, переход щую затем в трубу малого диаметра 1 и 12.

Недостатком зтих устройств  вл етс  мала  мощность звуковых колебаний , возникающих при истечении вихревого потока из камеры большего диаметра в трубу меньшего диаметра.

Цель изобретени  - увеличение мощности акустических колебаний.

Цель достигаетс  тем, что в устройство введена дополнительна  вихрева  камера с. резонансной трубой и тангенциальным входным патрубком,, ориентированна  как и основна  и установленна  соосно с ней, резонансна  труба дополнительной камеры расположена внутри основной, причем рассто ние от выходного торца резонансной трубы дополнительной камеры до входного торца резонансной трубы основной камеры составл ет 0,1-5 внутренних диаметров трубы дополнительной камеры, а соотношение внутренних диаметров основной и дополнительной резонансных труб выбрано в пределах 1-3.

Кроме того резонансные трубы выполнены одинаковой длины.

На чертеже схематически пред0 ставлен аэродинамический генератор.

Устройство содержит основную 1 и дополнительную 2 вихревые камеры с тангенциальными патрубками 3 и 4 дл  ввода газа, резонансные

5 трубы 5 и 6.

Аэродинамический генератор акустических колебаний работает следующим образом.

Подаваемый через тангенциальные

0 патрубки 3 и 4 с соответствующим перепадом давлений газ перемещаетс  в камерах 5 и 6 по спирали к осевой линии, и в соответствии с приложенным перепадом одновременно - к вы5 ходному отверстию, образу  на выходе труб вихри. Вращающийс  с большой скоростью поток газа в основной камере образует в центре резонансной трубы область разрежени , в кото0 рую подсасываетс  окружающа  среда.

В соответствии с образовавшимс  вижением двух вращающихс  потоков аза и окружающей среды генерируютс  кустические колебание, частота коорых пропорциональна скорости срыва вихрей, образующихс  при их взаимодействии,

При совпадении частоты срыва вихрей и частоты первого тона резонансной трубы 5 образуетс  источник акустического излучени , мощность которого зависит от длины  дра разрежени  в центре резонансной трубы

5.

Введение дополнительной камеры позвол ет увеличить длины  дра разрежени . .Согласование частот первого тона труб 5 и б достигаетс  подачей газа одинакового состава в тангенциальные каналы 3, 4 и равенством длин трубы 5 и б. Согласование частот срыва вихрей в основной резонансной трубе 5 и дополнительной трубе 6 достигаетс  выбором геометрической характеристики. Таким образом при выходе из трубы б потока, вращающегос  с окружной скоростью, равной скорости потока на выходе в трубе 5, потока газа из дополнительной резо нансной трубы б подсасывает поток внешней среды в свою центральную часть. Образовавша с  структура трех вращающихс  потоков из труб 5, б и внешней среды образует удлиненную зону, дра разрежени , длина которой может превышать длину всего основного устройства, и таким образом значительно увеличивает мощность акустического излучени , Дополнительный источник акустического излучени  образуетс  на границе потоков , вытекающих из основной и дополнительной труб,

Рассто ние между выходным торцом резонансной трубы дополнительной камеры и входным торцом резонансной трубы основной камеры измен етс  в диапазоне 0,1-5,0, Выбор нижнего предела обусловлен тем,что при введении резонансной трубы дополнительной камеры внутрь основнойрезонансной грубы., нарушаетс  характер течени  обоих вращающихс  потоков,

В случае, когда резонансна  труба дополнительной камеры установлена с зазором по отношению к основной резонансной трубе, каждый из .этих элементов работает самосто тельно, В каждом из них образуетс  стабильный вихрь на всем-прот жении указанных элементов с  дром разрежени  по всей длине этих элементов, что благопри тно сказываетс  на характере течени  вращающихс  потоков, При этом отсутствуют возмущени  вихр , движущегос  внутри основной резонансной трубы, ведущие к нарушению газодинамической картины его течени .

При расположении резонансной трубы дополнительной камеры, внутри основной резонансной трубы, вытекающий из дополнительной трубы вихревой поток нарушает газодинамическую кар7 тину течени  вихревого потока основной резонансной трубы,преп тству  необходимому , дл  генерации акустических колебаний взаимодействию его с окружающей средой. Верхний предел величины зазора можно объ снить тем, что при достаточно большом удалении выходного торца дополнительной резонансной трубы от входногр торца основной резонансной трубы происход т дополнительные затраты энергии вращающегос  потока вихревой, камеры,. идущие на раскрутку потока, вытекающего из дополнительной резонансной трубы.

Отношение диаметров в диапазоне от 1 до 3 также вытекает из услови  газодинамического взаимодействи  обоих вращающихс  потоков.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1,Аэродинамический генератор акустических колебаний, содержащий цилиндрическую вихревую камеру с тангенциальным входным патрубком

   и аксиальным выходным отверстием, в которое вставлена цилиндрическа  резонансна  .труба, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  мощности акустических колебаний , в него введена дополнительна  вихрева  камера с резонансной трубой и тангенциальным входным патрубком , ориентированна  как основна  и установленна  соосно с ней, а резонансна  труба дополнительной камеры расположена внутри основной. Причем рассто ние от выходного торца резонансной трубы дополнительной -камеры до входного торца резонансной трубы основной камеры составл ет от 0,1 до 5 внутреннего диаметра трубы дополнительной камеры, а соотношение внутренних диаметров основной и дополнительной резонансных труб выбрано в пределах от 1 до 3,

   2,Генератор по п, 1, о т л ичающийс  тем, что резонансн трубы выполнены одинаковой длины.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Теплотехнические характеристи топлива. Использование газа и маЗут в промышленности. М,, ВИНИТИ, 1967, с. 15-16,
2. 2.Шуркин Е,Н, Газогорелочное устройство с акустическим генератором .- Тазова  промышленность , 1967, 11, с, 42-46 (прототип).