Вихревой излучатель

,80600 А 1)4 В 06 В 120 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с корпусо ым соплом ю в газов газовую полост кольцевую щель, м сопле на вели с расстоянием 3 тенками газовог разующим а с газов утопленну чину д, между вну и жидкос вязанну ренними инстит ого со оотношением ро П,Раг 1,2 - 3,6 2. Излучателю щ и й с я темвыполнена в видра Гельмгольцазаны с размерамсоотношением ь по п 1, о т что газовая е проточного размеры кото и камерь 1 завиОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСНОМУ СЬИДЕТЯЛЬСТВУ(54)(57) 1.ВИХРЕВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ, содержащий корпус с патрубком для подвода газа, газовое сопло и соосный сним жидкостный завихритель, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации колебаний давления,жидкостный завихритель снабжен цилиндрической камерой в виде акустического четвертьволнового резонатора с жидкостным соплом круглого сечения, об" длина камеры завихрителяжидкостного сопла;площадь газового сопла;- длина газового сопла;- объем газовой полости,1Изобретение относится к акустикеи предназначено для генерирования колебаний давления большой интенсивности в газе и жидкости для интенсификации различных технологических про"цессов, особенно в,среде с большимдавлением.Известны излучатели, использующиесобственную энергию подводимого кним газового и жидкостного потока,Однако они обладают низким КПДпреобразования потенциальной энергиив колебательную и малой амплитудойгенерируемых колебаний,сНаиболее близким к изобретению потехнической сущности является вихре"вой излучатель, содержаций корпус спатрубком для подвода газа, газовоесопло и соосный с ним жидкостный завихритель,Недостатком этого излучателя является низкая эффективность использо"вания кинематической энергии проводимого газа,Цель изобретения - интенсификацияколебаний давления.Это достигается тем, что жидкостный завихритель снабжен цилиндричес"кой камерой в виде акустическогочетвертьволнового резонатора с жидкостным соплом круглого сечения, образующим с корпусом газовую полость,а с газовымсоплом -кольцевую щель,утопленную в газовом сопле на величинус,связанную срасстоянием Бмежду внутренними стенкамигазового ижидкостногоРсопл соотношением ь,2-3,б.Газовая полость выполнена в видепроточного резонатора Гельмгольца,размеры которого связаны с размерамикамеры завихрения соотношением1 Рг ит-щвве в (щ)где 1 - длина камеры завихрителя,иФжидкостного сопла;Р - площадь газового сопла;1 - длина газового сопла;7 - объем газовой полости,гНв фиг, схематически показанпредлагаемый излучатель, продольныйразрез; на фиг,2 - то же, поперечныйразрез; на фиг,3 - представлена схематечения жидкости и газа по сопламизлучателя;Вихревой излучатель содержит корпус 1, газовую полость 2, патрубок 3 подвода к корпусу воздуха с дроссельной шайбой 4 на входе в газовую полость и цилиндрическое газовое сопло 5 на выходе корпуса, соосно установленный в корпусе на пилонах б завихритель 7 с тангенциальными каналами 8 и цилиндрическим жидкостным соплом 9, установленным соосно газовому соп 5 10 15 лу с заглублением о относительно его среза, и жидкостным коллектором 10.При подаче через патрубок 3 в полость 2 корпуса газ ускоряется в сопле 5 и истекает в пространство в виде кольцевой струи. Никакой генераэовым потоком она представляет собой динамическое препятствие, что и обусловливает большую амплитуду колебанийпо сравнению с генерируемым вихревымсвистком Максимальное взаимодействие газового и жидкостного потока наступает при попадании жидкостной пелены на внутреннюю поверхность сопла вблизи его кромки,В этом случае достаточно неции регулярных колебаний при этомне происходит. При подаче в коллектор 10 жидкость приобретает вихревое течение в тангенциальных каналах 8 завихрителя 7, образует жидкостную пелену в сопле 9 и истекаетс его среза в вире пелены. Без пода чи газа жидкостная пелена попадаетна кромку сопла 5 и диспергируется.на капли.При одновременной подаче газа ижидкости газовый поток огибает жидкостную пелену, а при соблюдении указанного соотношения размеров междудиаметрами сопл и их относительнымзаглублением, при котором обеспечивается максимальное значение зависимости гидравлического сопротивлениягазового канала от величины отклоне"ния жидкостной пены, наступает авто"колебательный режим течения газа,взаимодействующего с жидкостной пеленой. Это проявляется в генерациина выходе из сопла колебаний давления, частота которых зависит от времени взаимодействия газа и жидкости,т.е, от абсолютных размеров сопл иперепадов давления на жидкостном и 45 газовом трактах, а амплитуда составляет 10 Х от давления за соплом. Из"за значительно большей инерционностижидкостной пелены по сравнению с га 600766большого повышения давления в газовом тракте, чтобы пелена отогнулась и образовала кольцевую щель для протока газа между собой и кромкой и сопро 5 тивление по газовому тракту резко упало бы. Это приводит к падению в нем давления, запиранию газового тракта жидкостной пеленой и т.д.Экспериментальными исследования" ми установлено, что амплитуда колебаний максимальна, если полость 2 корпуса 1 вместе с соплом 5 настроены на частоту автоколебаний, т,е. образуют резонатор Гельмгольца, Это Минимизирует потери акустической энергии и создает оптимальные условия для существования колебаний.При выполнении жидкостной камеры в виде четвертьволнового резонатора (длина ее равна 1/4 длины волны колебаний давления в газовой среде, например для колебаний с частотой3,34 10 им 5000 Гц на воздухе 1Р5000 10 16,7 мм), и генерируемые колебания давления взаимодействуют с наполненной газом центральной частью жидкост-ной камеры, усиливаются (экспериментальные значения коэффициента усиле- . ния для реальных условий дают коэффициент усиления . 20-30) и проникают в жидкостный тракт, вызывая в нем колебания давления, существенно превышающие генерируемые в газовом тракте. Это свойство можно испольэовать для возбуждения интенсивных колебаний давления в жидкостном трактеСобственная частота четвертьволнового резонатора составляетХ СЯ Щ еее2 1 фгде С - скорость звука в газе;1 ж - длина резонатора,Для достижения максимальной амплитуды автоколебаний собственные частоты четвертьволнового резонатора и резонатора Гельмгольца должны быть равны,Собственная частота резонатораГельмгольца составляетРго) =Сг= 1 Ч фг ггде Рг - проходное сечение газовогосопла1 - длина газового сопла,Чг - объем газовой полости,Приравнивая величины ы Ы,находят оптимальное соотношение размеровгенератора11 Рг2--- " (-)1 г Чг 2.Иоргентал Корректор Л пенко е Подпис Заказ 4898 ВН 130 ское предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,полнгра тве ф Тираж 443И,Государственног делам изобретенииМосква, Ж, Раув комитета СССи открытийкая наб., д.