Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ГАРТМАНА ГЕНЕРАТОР

ГАРТМАНА ГЕНЕРАТОР

ГАРТМАНА ГЕНЕРАТОР - газоструйный излучатель звука, работа к-рого основана на возникновении неустойчивого режима течения сверхзвуковой недорасширенной струи при её торможении полым резонатором. Назван по имени изобретателя Ю. Гартмана (J. Hartmann). Г. г. представляет собой круглое, слабо сужающееся сопло, перед к-рым соосно с ним расположен цилиндрич. резонатор (рис.), своим открытым концом направленный навстречу газовой струе. Для возбуждения в струе автоколебаний, сопровождаемых колебаниями скачков уплотнения и излучением мощных акустич. волн, срез резонатора должен находиться в зоне неустойчивости, т. е. в области с положительным продольным градиентом статич. давления первой (реже второй) бочки струи. При работе Г. г. на сжатом воздухе, находящемся под давлением Р, расстояние а отсопла до начала зоны неустойчивости равно

(где d_c - диаметр сопла, , Р _а - давление окружающей атмосферы), а расстояние до конца её, совпадающего с концом бочки струи, = l,14d_c ( - 1,89)^0,5. Для излучения наиб, благоприятны условия, когда d_c=d _р=h (где d_p - диаметр резонатора, h - его глубина), а расстояние l между соплом и резонатором отвечает соотношению: >l>0,66( - а), При этом частота f генерации определяется в осн. размерами резонатора и скоростью звука c₀ в продуваемом газе: . Г. г. работают обычно па сжатом воздухе в диапазоне частот 1-40 кГц. Излучаемая мощность Г. г. при использовании сжатого под давлением 2-15 кгс/см ² воздуха равна

Акустич. мощность Г. г. с повышением частоты резко падает и на частотах 50-60 кГц (реально достижимых при использовании воздуха) не превышает 1 Вт. На низких звуковых частотах возможно получение мощностей в неск. сотен Вт. Мощность излучения на высоких частотах может быть повышена в стержневом варианте Г. г., имеющем кольцевое сопло (см. Газоструйные излучатели). При использовании газов с высокой скоростью звука достигаются частоты до 180 кГц. Кпд Г. г. невелик и составляет в ср. 4-5%. Он повышается до 7-9% при увеличении диаметра резонатора (d_p/d_c=l,6) и применении сопел с большим углом конусности (60-75°). Г. г. используются для интенсификации процессов тепло- и массообмена в УЗ-поле, для коагуляции аэрозолей, пеногашения, распыления жидкостей и др.

Схема генератора Гартмана: 1 - сопло, 2 - резонатор, 3 - скоба.

Лит.: Источники мощного ультразвука, M., 1967; Борисов Ю. Я., Конструктивные особенности газоструйных излучателей, "Акуст. ж.", 1980, т. 26, №1. Ю. Я. Борисов.