Роторный генератор упругих колебаний

 

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для идентификации массообменных процессов. Повышение интенсивности колебаний достигается за счет согласования формы сечения отверстий и формы боковой поверхности ротора и статора. Роторный генератор упругих колебаний содержит соосные коаксиальные полые ротор и статор, выполненные в виде конуса (усеченного конуса аксиального типа) с отверстиями в их боковых стенках. Поперечное сечение выходных и входных отверстий представляет собой трапецию, боковые стороны которой расположены по образующей боковых поверхностей ротора и статора и пересечены в одной точке. 2 ил.

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для интенсификации массообменных процессов.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является гидроакустическая сирена (см. авт.св. N 1503895), содержащая корпус с входными и выходными патрубками и коаксиально установленные в нем конические ротор и статор с отверстиями на конических поверхностях, отличающаяся тем, что она снабжена лопатками, закрепленными на внутренней поверхности ротора, и шарами, размещенными между торцами ротора и статора. Недостатком этого изобретения являются невысокая надежность работы и недостаточная интенсивность упругих колебаний.

Цель изобретения - повышение интенсивности колебаний за счет согласования формы сечения отверстий и формы боковой поверхности ротора и статора.

Поставленная цель достигается тем, что роторный генератор упругих колебаний содержит полые коаксиальные ротор и статор в виде усеченных конусов с отверстиями в их боковых стенках, имеющими поперечное сечение в виде трапеций (равнобедренных). При этом боковые стороны трапециевидных входных и выходных отверстий и образующие боковых поверхностей ротора и статора пересечены в одной точке.

Предложенное техническое решение обладает новизной и существенными отличиями, т.к. анализ известных в научно-технической патентной литературе роторных генераторов упругих колебаний не позволил выявить технические решения с аналогичными или теми же существенными признаками.

На фиг. 1 представлен продольный разрез роторного генератора упругих колебаний. На фиг. 2 представлен фрагмент развертки боковых поверхностей ротора и статора для двух случаев: а) прямоугольное сечение отверстий; б) трапециевидное сечение отверстий. Там же даны соответствующие графики зависимости скорости течения рабочей среды через отверстия ротора и статора от времени и производной скорости по времени (dv ~ P(t), где P - акустическое давление).

Роторный генератор упругих колебаний содержит (фиг. 1) ротор 1 с отверстиями 2 в его боковой стенке, статор 3 с отверстиями 4 в его боковой стенке, входной патрубок 5, вал привода 6.

Роторный генератор упругих колебаний работает следующим образом. Рабочая среда через входной патрубок 5 поступает внутрь полости ротора 1, вращающегося при помощи вала 6 с некоторой угловой скоростью. При совпадении отверстий 2 ротора 1 с отверстиями 4 статора 3 рабочая среда перетекает из полости ротора через эти отверстия в окружающую среду. При этом скорость и ускорение рабочей среды в отверстиях меняется так, как показано на фиг. 2а. При выполнении отверстий с трапециевидным поперечным сечением совмещение и рассовмещение отверстий происходит одновременно по всей высоте h трапеции. Поэтому течение рабочей среды начинается и заканчивается более резко, чем в случае, когда форма сечения - прямоугольник, процессы разгона и торможения рабочей среды занимают большее время, что вызывает уменьшение глубины модуляции течения. При плавном сопряжении оснований и боковых сторон трапеции среднее гидравлическое сопротивление генератора уменьшается и уменьшаются затраты энергии. Выполнение отверстий в виде трапеций наиболее эффективно в роторных аппаратах аксиального типа.

Формула изобретения

Роторный генератор упругих колебаний, содержащий соосные коаксиальные полые ротор и статор, выполненные в виде конуса (усеченного конуса аксиального типа) с отверстиями в их боковых стенках, отличающийся тем, что поперечное сечение выходных и входных отверстий представляет собой трапецию, боковые стороны которой расположены по образующей боковых поверхностей ротора и статора и пересечены в одной точке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2