|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Газоструйные излучатели звука низкого давления (свистки) |
 | |
Анимация
Описание
Принцип действия свистков основан на возникновении автоколебаний в струе при ее взаимодействии с препятствием в виде острой кромки, клина или резонирующей полости. В отличие от сирен, в свистках нет движущихся деталей, поэтому они более просты по конструкции и удобны в эксплуатации. По типу рабочего тела и среды, для работы в которой они предназначены, свистки делятся на газовые и жидкостные.
Свистки работают при дозвуковых режимах истечения струи. При работе в воздухе перепады между рабочим давлением и давлением окружающей атмосферы у них не достигают критического значения 1.9·105 Па в отличие от газоструйных излучателей высокого давления и генератора Гартмана (см. описания).
Свистки как газоструйные излучатели низкого давления отличаются сравнительно высоким кпд (до 30%), но мощность их невелика и обычно не превышает нескольких Вт. Поэтому свистки используются главным образом в контрольно-измерительных устройствах. Для повышения излучаемой мощности применяют батареи идентичных свистков.
Распространение получили три типа газовых свистков - вихревые, свистки Гальтона и несколько разновидностей «губных» свистков (см. описания).
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Вихревые свистки используются в газовых горелках для ускорения тепломассообмена, применяются для обработки жидкости, например, для ультразвукового распыления топлива в форсунках или для обработки суспензий. Жидкостные вихревые свистки, выполненные по принципу газовых, применяются для получения эмульсий.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Простейшая модель вихревого свистка (рис. 1) представляет собой цилиндрическую камеру 2, в которую газ подается через тангенциально расположенную трубку 1.
Схема вихревого свистка
Рис. 1
1 - входной патрубок;
2 - вихревая камера;
3 - вихревая трубка;
стрелками показано направление движения газа.
Образовавшийся в камере вихревой поток поступает в расположенную по оси выходную трубку 3 меньшего диаметра, где интенсивность вихря резко возрастает, и вследствие этого давление на оси становится значительно ниже атмосферного. Этот перепад давления периодически выравнивается в результате проскока воздуха из атмосферы в выходную трубку и нарушения структуры вихря. Давление на выходе СВ меняется с частотой f , определяемой диаметром камеры D и перепадом давлений P1 и P2 на входе и выходе СВ:
f = (ac/pD)[(P1-P2)/P2]1/2,
где с - скорость звука;
a - коэффициент, учитывающий снижение тангенциальной скорости в камере из-за трения.
Вихревой СВ представляет собой акустический диполь, ось которого вращается синхронно со струей (см. описание ФЭ “Излучение звука”).
Вихревые СВ просты и надежны в работе, однако их мощность в ультразвуковом диапазоне частот (до 30кГц) не превышает ~1 Вт. Увеличение мощности обычно достигается путем установки внутри камеры цилиндрического резонатора, настроенного на частоту излучения.
Литература
1. Ультразвук / Под ред. И.П.Голяминой. - М.: Советская энциклопедия, 1979.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |