Тональный термоакустический излучатель

 

Союз Советских

Социапистическнх

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 871186 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р (22) Заявлено 04.01. 80 (21) 2862745/18-10 (51)М. Кд.

G 10 К 9/06

Государотвеиа(й комитет с присоединением заявки М— (23) Приоритет— ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 07 10.81. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 09.10 81 (53) УДК 522.6 (088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Контратьев (71) Заявитель (54) ТОНАЛЬНЫЙ ТЕРМОАКУСТИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к области акустических устройств, предназна— ченных для излучения звука высокой интенсивности.

Известен газоструйный излучатель, в котором струя сжатого воздуха направляется в две камеры, одна из ко— торых расположена под мембраной, а другая — над ней. Последняя камера имеет отверстие, сообщающееся с внешним пространством. Поскольку давление в одной камере увеличивается быстрее, чем в другой, то мембрана прогибается и через образовавшуюся щель воздух выходит наружу в результате чего дав15

) ление воздуха в камере падает и мембрана вновь занимает исходное положение. При быстром повторении описанных циклов возникает звуковой сигнал, аку20 стические характеристики которого оп— ределяются размерами и механическими свойствами подвижной системы, а также формой и объемом резонатора $1).

Недостатком известного излучателя является сложность конструкции, недостаточная акустическая эффективность> а также отсутствие возможности оперативного управления частотой излучае— мого сигнала.

Известен также тональный термоакустический излучатель, содержащий резонатор с подогревателем, модулятор газового потока и соединенные последовательно контрольный приемник звукового давления, дифференциальную цепочку и регулятор частоты колебаний (2 J ..

Недостатком этого излучателя являются большие габариты и недостаточная акустическая эффективность.

Целью изобретения является повышение акустического КПД и уменьшение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в тональном термоакустическом излучателе, включающем резонатор с подогревателем, подогреватель выполнен

871186 4

20

50 в виде двух соосных, направленных навстречу друг другу и закрепленных на общем валу с возможностью перемещения щелевых форсунок, установленных с возможностью образования резонансной по5 лости между их внутренними поверхностями, причем диаметр кольцевой щели форсунки горючего превышает аналогичный диаметр форсунки окислителя на

1/4 — 1/2 ширины щели форсунки

10 окислителя, а ширина щели форсунки горючего меньше аналогичного размера форсунки окислителя в 1,5 — 3 раза.

На чертеже схематично изображен излучатель.

Он состоит из двух щелевых кольцевых форсунок: форсунки для окислителя 1 с шириной щели сР и диамет:1 ром d и форсунки для горючего 2 с

I шириной щели d" и диаметром d, регулятора частоты, выполненного в виде серводвигателя с валом 4, и резонатора 5.

Излучатель работает следующим образом.

Газовые окислитель и горючее подают в щелевые кольцевые форсунки 1 и 2, вытекающие из них струи сталкиваются и после зажигания образуют кольцевое пламя. Благодаря чувствительности пламени и струй к малым возмущениям самопроизвольно возника— ют поперечные колебания кольцевых струй. При этом кольцевая струя окислителя, диаметр которой d меньше кольцевой струи горючего d g, откло- 35 нившись внутрь резонатора 5, создает импульс сжатия. Последний усиливается резонатором и отбрасывает струю окислителя до столкновения со струей горючего. B результате столк- 40 новения и сгорания порции горючей смеси в кольцевом пламени возникает импульс сжатия, который возвращает струю окислителя внутрь резонатора.

Затем процесс повторяется. Частота 45 колебаний управляется регулятором частоты, выполненным в виде серводвигателя 3 с валом 4. Роль модулятора потока выполняют поперечно колеблющиеся кольцевые струи окислителя и горючего, горение их обеспечивает работы подогревателя.

Частота колебаний струй определяется временами пробега возмущений от среза форсунок до места столкновения. Чем больше это время, тем ниже частота колебаний струи. На этом свойстве колебляющихся струй основано действие регулятора частоты, который,раздвигая форсунки с помощью серводвигателя с прикрепленным к нему валом, понижает частоты колебаний, а сдвигая, повышает частоту.

Указанные соотношения диаметров кольцевых форсунок окислителя и горючего, а также размеров щелей форсунок окислителя и горючего установлены экспериментальным путем и являются оптимальными. Благодаря такой конструкции подогревателя, а также выполнению резонатора в виде цилиндра, образованного внутренними поверхностями кольцевых форсунок, обеспечивается комплектность устройства при одновременном повьппении его акустической эффективности.

Изобретение найдет применение как сигнализатор, так и имитатор воздействия мощного тонального акустического излучения от различных промышленных установок, создающих акустические шумы. Оно может использоваться в научно-исследовательских институтах и

КБ, занимающихся вопросами изучения влияния акустического сигнала на различные объекты.

Формула изобретения

Тональный термоакустический излучатель, включающий резонатор с подогревателем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повьппения акустической эффективности, подогреватель выполнен в виде двух соосных, направленных навстречу друг другу и закрепленных на общем валу с возможностью перемещения щелевых форсунок, установленных с возможностью образования резонансной полости между их внутренними поверхностями, причем диаметр кольцевой щели форсунки горючего превышает аналогичный диаметр форсунки окислителя на 1/4-1/2 ширины щели форсунки окислителя, а ширина щели форсунки горючего меньше аналогичного размера форсунки окислителя в 1,5-3 раза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании ¹ 1073704, кл. G 5 J, 28.06.67.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 613365, кл . G 10 К 10/00, 24.10.77 (прототип).