Двухкамерный вихревой генератор

 

Изобретение относится к акустической диспергирующей технике и может применяться в угледобывающей, пищевой, машиностроительной отраслях промышленности. Повышение интенсивности генерируемого излучения и реализация согласованного режима течения в каналах и вихревых камерах достигается за счет того, что двухкамерный вихревой генератор содержит входной и выходной каналы, вихревую камеру, а также снабжен второй вихревой камерой и дополнительным каналом между камерами. Каналы выполнены с соблюдением условия d₁>d₂>d₃, d₁ - диаметр входного канала, d₂ - диаметр дополнительного канала, d₃ - диаметр выходного канала. Радиус вихревой камеры R и длина L дополнительного канала связаны соотношением 2πR = L. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к акустической диспергирующей технике и может применяться в угледобывающей, пищевой, машиностроительной отраслях промышленности.

Известен вихревой генератор - свисток Левассера [1], содержащий входной и выходной каналы и вихревую камеру между ними. Генератор [1] не обладает достаточной интенсивностью шумового излучения.

Настоящее изобретение - двухкамерный вихревой генератор - позволяет реализовать согласованный режим течения в каналах и вихревых камерах генератора за счет выполнения дополнительной вихревой камеры и дополнительным каналом между вихревыми каналами.

На фиг.1 схематично показан двухкамерный вихревой генератор (продольный разрез). Стрелками показано направление движения рабочей жидкости.

Двухкамерный вихревой генератор содержит входной канал 1 с поперечным размером (диаметр) d₁; вихревую камеру 2 с радиусом R; дополнительный канал 3 с поперечным размером d₂; вихревую камеру 4 с радиусом R; выходной канал 5 с поперечным размером d₃.

Двухкамерный вихревой генератор работает следующим образом. Рабочая жидкость под давлением подается во входной канал 1; далее часть входного потока попадает в вихревую камеру, а другая часть потока рабочей жидкости продолжает движение по дополнительному каналу 3 и попадает во вторую вихревую камеру 4. В каждой из вихревых камер происходит прерывание потока и за счет этого - генерация вихревых акустических колебаний. Для достижения резонансного (акустического) резонанса необходимо увеличивать давление на входе в генератор, начиная с малых значений (например, с нуля), вследствие этого увеличивается скорость течения (расход) обрабатываемой среды и время прохождения акустического сигнала между вихревыми камерами, равное величине L/C (c - скорость звука в обрабатываемой среде), становится равным (или кратным) периоду колебания T, генерируемых в вихревых камерах, наступает резонанс колебаний. Так как величина T зависит только от радиуса R [1], но не от перепада давления между входом и выходом генератора, то наступление резонанса колебаний в двух (или трех) полостях - первой камере и дополнительном канале (или еще и во второй вихревой камере) - становится неизбежным.

Если выполнить каналы 1, 3, 5, исходя из условия d₁ > d₂ > d₃, то возбуждение вихревых колебаний происходит с большей эффективностью, так как по мере ступенчатого движения потока последний "запинается" о края вихревых камер и вовлекается в круговое движение по их периферии.

Выполнение условия 2πR = L позволяет реализовать режим гидромеханического резонанса, так как время прохождения потока по дополнительному каналу с длиной L совпадает со временем прохождения потока по по периферии камеры 4 и на выходе из камеры 4 транзитный (проходящий мимо камеры 4) поток и поток, прошедший по периферии камеры 4, складываются. Так происходит "гидромеханический резонанс".

При наступлении как акустического резонанса, так и (или) "гидромеханического резонанса" происходит концентрация энергии и вследствие этого эффективное диспергирование рабочей жидкости в камерах и каналах генератора.

Источники информации: 1. Агранат Б.А., Дубровин М.Н., Хавский Н.Н. и др. Основы физики и техники ультразвука - М.: Высшая школа, 1987 - с. 169.

Формула изобретения

1. Двухкамерный вихревой генератор, содержащий входной и выходной каналы, вихревую камеру, отличающийся тем, что генератор снабжен второй вихревой камерой и дополнительным каналом между камерами.

2. Двухкамерный вихревой генератор по п.1, отличающийся тем, что каналы выполнены с соблюдением условия d₁ > d₂ > d₃, где d₁ - диаметр входного канала; d₂ - диаметр дополнительного канала; d₃ - диаметр выходного канала.

3. Двухкамерный вихревой генератор по п.1 или 2, отличающийся тем, что радиус вихревой камеры R и длина L дополнительного канала связаны соотношением 2πR = L.ш

РИСУНКИ

Рисунок 1