Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты

Искать: Сайт ЕНЭ НТЭ

Расширенный   Формализованый   По связи разделов

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я

• Естественнонаучные эффекты (ЕНЭ)

	Губной свисток

Анимация

Описание

Работа т.н. губного свистка (ГС) основана на высокой чувствительности плоских струй к боковому давлению. При малых изменениях давления у корня струи она заметно меняет свое направление. Схема простейшего ГС с тангенциальным вводом струи в резонатор показана на рис. 1.

Схема губного свистка

Рис. 1

Обозначения:

1 - щелевое сопло;

2 - цилиндрический резонатор;

3 - щель в резонаторе с острым краем.

При продувании воздуха через щелевое сопло в случае малых скоростей потока (избыточное давление ~ 0.01 МПа) тангенциально расположенный цилиндрический резонатор с продольной прорезью можно рассматривать как объемный, частота которого (Гц) определяется формулой:

F = (c/2p)(sb/V)1/2 = A/d,

где s - коэффициент, зависящий от размеров и формы отверстия (обычно s = 0.7 - 0.75);

b - длина резонатора;

V - его объем;

c - скорость звука;

если диаметр резонатора d выражен в сантиметрах, то А = 5100 см/c.

Периодически наполняясь и разгружаясь, резонатор управляет движением струи, вследствие чего возникают периодические сжатия и разрежения воздуха, которые распространяются в виде акустической волны.

ГС как газоструйные излучатели низкого давления отличаются сравнительно высоким кпд (до 30 %), но мощность их невелика и обычно не превышает ~1Вт. Помимо ГС распространение получили и другие типы газовых свистков - вихревые и свистки Гальтона (см. описания).

Ключевые слова

• частота
• мощность излучаемая
• свисток Гальтона
• свисток губной
• газоструйный излучатель низкого давления
• автоколебание
• резонатор
• газоструйный излучатель высокого давления
• звук
• свисток вихревой

Разделы наук

• Акустика

Применение эффекта

ГС используют как средство сигнализации и дистанционного управления механизмами.

Реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Губной свисток приобретается в любом магазине спорттоваров. Подув в него, можно убедиться, что сила звука растет примерно пропорционально скорости потока (то есть давлению на входе), в то время как частота мало зависит от скорости, так как определяется в основном резонансной частотой корпуса свистка.

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