ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Частота резонансных колебаний определяется задающей системой – каналом статора, независимо от механизма возбу-
ждения. Очевидно, резонанс возникает в случае равенства гармоник из выражений (3.1, 3.2) частоте по формуле (3.3). Отме-
тим, что в работе [106] описывается возможность возникновения нелинейного резонанса в объёме канала. В [106] показано,
что нелинейные резонансы возникают на удвоенной частоте, определяемой выражениями (3.1) и (3.2).
Для случая открытого
канала с обеих сторон резонансная частота определяется как
,
4
с
с
l
сk
f
k= 1, 2, 3, …, (3.4)
а для канала закрытого с одного конца
с
с
8l
сk
f
, k = 1, 3, 5, …. (3.5)
Физический смысл нелинейных резонансов заключается в том, что вторая гармоника попадает на одну из собственных
частот (линейных резонансов) канала статора.
Таким образом, в случае возникновения условий для выполнения соотношений (3.1) – (3.5) в канале статора возникает
стоячая волна, а если соблюдается ещё и равенство этих выражений выражению (3.3) в канале ротора возникает резонанс.
Отметим, что
конкретный результат применения зависимостей (3.1), (3.2), (3.4) или (4.5) должен быть подтверждён резуль-
татами экспериментального исследования.
Так как звуковые колебания, генерируемые в камере озвучивания, определяются выражением (3.3), то из этого следует
очевидный вывод: для одновременного образования стоячих волн в канале статора и камере озвучивания необходимым ус-
ловием (но не достаточным) является выражение, которое в первом
приближении имеет вид
. .
кс
ll
(3.6)
Более точное соотношение между
2
R и
к
R определено А.И. Зиминым, соответствующие изменения легко внести в мето-
дику расчёта.
3.2. ВЛИЯНИЕ РЕЗОНАНСА НА ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ РОТОРНОГО АППАРАТА
Рассмотрим неустановившийся процесс распространения импульсов давления в канале статора.
Начнем с момента, когда каналы ротора совпадают с каналами статора. В этот момент импульс жидкости врывается в
канал статора и создает в его начале импульс сжатия. Этот импульс, отразившись от открытого конца в виде импульса раз-
ряжения, возвращается к началу канала. Он
производит различное действие, зависящее от скорости вращения ротора и вре-
мени пробега импульса вдоль канала, так как от соотношения этих величин зависит относительное положение каналов рото-
ра и статора к моменту прихода импульса отраженного импульса. Возможны два различных случая. В первом случае за вре-
мя пробега импульса по каналу статора
туда и
обратно каналы статора и ротора совпадают. При этом импульс разряжения, так как импульс сжатия поменял знак при отра-
жении от открытого конца, увеличивает перепад давления между ротором и статором, возрастает.
Во втором случае, когда каналы ротора и статора не совпадают, импульс, отразившись от промежутка между каналами
ротора и поменяв
знак, возвращается к открытому концу канала, вновь отражается без потери знака и возвращается к началу
канала. Если к этому времени каналы совпадают, то перепад давления уменьшается. Известно, что увеличение перепада дав-
ления положительно влияет на развитие импульсной акустической кавитации в роторном аппарате [1, 2]. Таким образом,
необходимо реализовывать в роторном аппарате первый
случай воздействия импульса давления.
Время, когда каналы статора закрыты, определяется выражением
2
р2
R
ba
. (3.7)
Время пробега импульса по длине канала статора в один конец равно
c
l
с
. (3.8)
Условие возникновения процесса увеличения перепада давления определяется соотношением
/
2, 6, 10, …, 4k + 2, k = 0, 1, 2, … (3.9)
Подчеркнём, что в (3.8) используется скорость звука для двухфазной среды, так как не корректно принимать скорость
звука для капельной жидкости из-за того, что в канале статора за счёт звукового воздействия и кавитации образуется газо-
жидкостная среда и необходимо учитывать значительное снижение скорости звука.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- …
- следующая ›
- последняя »
