Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества. Промтов М.А. - 83 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ОН САМ СТАНОВИТСЯ ИСТОЧНИКОМ ВСТРЕЧНОГО ГАЗОВОГО ПОТОКА, И ДАВЛЕНИЕ
В НЕМ ПАДАЕТ. ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ЗАПОЛНЕНИЕ И РАЗГРУЗКА РЕЗОНАТОРА СОЗДАЮТ
ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ВСТРЕЧНЫЙ ПОТОК, КОТОРЫЙ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЯ С ПРЯМЫМ
ТОКОМ СТРУИ, СТАНОВИТСЯ ИСТОЧНИКОМ ИЗЛУЧЕНИЯ. ОДНОВРЕМЕННО С ПУЛЬ-
САЦИЯМИ НАБЛЮДАЕТСЯ ОСЦИЛЛЯЦИЯ СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ. ДАННАЯ ОСЦИЛ-
ЛЯЦИЯ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС РЕЗОНАНСНОГО
ХАРАКТЕРА И МОЖЕТ ТАКЖЕ ЯВЛЯТЬСЯ ИСТОЧНИКОМ ЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ. ТА-
КОЙ МЕХАНИЗМ НАЗЫВАЮТ РЕЗОНАНСНЫМ. В УЛЬТРАЗВУКОВОМ ДИАПАЗОНЕ ОС-
ЦИЛЛОГРАММЫ ДАВЛЕНИЯ БЛИЗКИ К ГАРМОНИЧЕСКИМ, ЧТО СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О
РЕЗОНАНСНОМ МЕХАНИЗМЕ ГЕНЕРАЦИИ ЗВУКА. НА НИЗКИХ ЗВУКОВЫХ И ИНФРА-
ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТАХ ПОЛУЧЕНЫ ПИЛООБРАЗНЫЕ ОСЦИЛЛОГРАММЫ ДАВЛЕНИЯ,
ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.
ГЕНЕРАТОРЫ ГАРТМАНА ИМЕЮТ ЗНАЧИТЕЛЬНО БОЛЬШУЮ ПО СРАВНЕНИЮ СО
СВИСТКАМИ МОЩНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ И НИЗКИЙ КПД – 6 %, ОБУСЛОВЛЕННЫЙ НЕ-
ОБРАТИМЫМИ ПОТЕРЯМИ ЭНЕРГИИ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПРЯМОГО СКАЧКА УПЛОТ-
НЕНИЯ. РАСЧЕТ ИЗЛУЧАТЕЛЯ ГАРТМАНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО КПД
ПРОИЗВОДЯТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ. ДИАМЕТР СОПЛА
c
d В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТРЕ-
БУЕМОЙ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ОПРЕДЕЛЯЮТ ПО ЭМПИРИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЕ
fd 5860
c
=
. (3.16)
ПРИ ДИАМЕТРЕ СОПЛА, РАВНОМ ДИАМЕТРУ РЕЗОНАТОРА
р
d
, И ГЛУБИНЕ РЕЗО-
НАТОРА h , РАССТОЯНИЕ ОТ СОПЛА ДО ПЕРЕДНЕЙ КРОМКИ РЕЗОНАТОРА l ПОЛУЧА-
ЮТ ИЗ ВЫРАЖЕНИЯ
,4,0 al
−
λ
=
(3.17)
ГДЕ А – ЛИНЕЙНЫЙ РАЗМЕР ОБЛАСТИ НЕУСТОЙЧИВОСТИ.
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КПД ИЗЛУЧАТЕЛЯ ИСПОЛЬЗУЮТ МОДИФИКАЦИЮ ГЕНЕРАТО-
РА ГАРТМАНА, ОТЛИЧАЮЩУЮСЯ КОСЫМ СКАЧКОМ УПЛОТНЕНИЯ. ПО ОСИ ПОТОКА
ВВОДЯТ РАССЕКАТЕЛЬ, ИЗМЕНЯЮЩИЙ ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ НА ОСИ И УГОЛ МЕ-
ЖДУ ПЛОСКОСТЬЮ СКАЧКА ДАВЛЕНИЯ И ОСЬЮ СТРУИ. ПРИ ЭТОМ УМЕНЬШАЮТСЯ
ПЕРЕПАД СКОРОСТЕЙ ДО И ПОСЛЕ СКАЧКА, А СЛЕДОВАТЕЛЬНО, И ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ
НА ПЕРЕХОДЕ. В РЕЗУЛЬТАТЕ КПД ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ГАРТМАНА ПРИБЛИЖАЕТСЯ К КПД
СВИСТКОВ, Т.Е. СОСТАВЛЯЕТ 18 – 25 % ПРИ ИНТЕНСИВНОСТИ В НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТ-
КОВ ВАТТ НА КВАДРАТНЫЙ САНТИМЕТР. МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ДОСТИГА-
ЮТ ПРИ СООТНОШЕНИИ
.6,1
cp
=dd
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ НЕКОТОРЫХ КОНСТ-
РУКЦИЙ ГАЗОСТРУЙНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ГАРТМАНОВСКОГО ТИПА ПРИВЕДЕНЫ НА
РИС. 3.23. ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЫШЕННЫХ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ ИСПОЛЬ-
ЗУЮТ БАТАРЕИ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ, ОБЪЕДИНЕННЫЕ ОБЩИМ РУПОРОМ, КОТОРЫЕ ИНО-
ГДА НАЗЫВАЮТ СТАТИЧЕСКИМИ СИРЕНАМИ [3].
В клапанных генераторах основными элементами являются сопло и мембранный клапан, закры-
вающий выход сопла [17]. Если мембрана закреплена по краю, то газ может выходить в центральной
области сопла, если в центре, то газ выходит через периферию сопла.
Работа таких генераторов заключается в следующем: газ под давлением подается в сопло, под
действием газа незакрепленная часть мембраны отодвигается от торца сопла, и часть газа проскаки-
вает наружу. Вследствие кратковременного увеличения скорости газа от нуля до некоторой величи-
ны статическое давление газа понижается. Это вызывает возвращение клапана под действием
внешнего давления и силы упругости растянутой мембраны в исходное состояние и падение скоро-
сти (возрастание давления) – процесс повторяется. Мембрана совершает колебания с частотой, со-
ответствующей одной из возможных собственных мод (номер моды зависит от способа закрепления
и способа возбуждения мембраны). Если мембрана жесткая, то ее можно не закреплять по краям
или в центре, она может свободно лежать в некоторых ограничителях. На низких частотах возмож-
но применение металлических мембран, на высоких частотах их применение нецелесообразно из-за

Страницы