Исследование гидродинамических излучателей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Ши Го-Бао

• Ши Го-Бао
• 1961

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Ши Го-Бао

выводы! i) ГГОЩЩЙШШ!,штат ^тт резонансную систему только в том случае» когда собственная частота струи совпадает с собственной частотой пластинки* г) Появление части кривых (граф. 36, 37),параллельной оса абсцисс, указывает на то» что имеет место эффект затяги

-рйгорап шь

§ ?, шишишичшшй йзлучашь тшчтш тт&шй

•Широко известный гидродинамический свисток польмашнЯноэс кого ( / ) ( ), состощий иа иагабво-колесшщейся резона»» с ной пласташш, клиновидный край которой возбуждается вытекающей из сопла струей жидкости* тот ряд недостатков, лффекгав* иость и мощность его малы. Для устойчивой работы свистка при больших интенеивиостях звука требуется тщательная настройка! так как автоколебательная система хорошо работает лишь тогда, Кигда частота струи совпадает с собственной частотой пластинки! щель и пластинка должны находиться в одной плоскости.

В цервой части уже рассмотрено,что частота колебаний свистка, зависит от многих факторов; расстояния менду иоаом пластинки и соплом, скорости вытекания жидкости» размера цели и т *д*

Свисток достаточно сложен в изготовлении 8 внутренняя поверхность должна быть очень гладкой и т.д.

В нас тощей работе описывается новый гидродинамический излучатель ультразвука, который прос* в изготовлении и наладм* Его эффективное« и мощность больше, чем гидродинамический свисток Цолыюна-йновского, а рабочая частота однозначно определяется собст:зенно!! частотой колебаний мембраны.

Схема такого преобразователя показана на рас, 3, а общий вид - и* ре» 39» Ив круглого сопла I (диаметром 2-5 мм) струя жидкости, выходящая яш дарением 0,5-2 аш, ударяется » центр Г рис. il круглой мембраны» в результате чего она изгибается так» что цеатр мембраны удаляется of сопла. Тогда мембрана подвергается действию двух обратных сил s первая есть восстанавливающая упругая оила мембраны» вторая - связана с тем,что скорость течения растекающейся жидкости у центра мембраны больше,чем у краев, а поэтому, согласно закону Бераулли, давление у центра мембраны должно бить меньше атмосферного| следовательно, внешнее атмосферное давление придокае* мембрану к соплу. Благодаря наличию этих обратных сил расстояние меаду соплом и мембраной уменьшается, а течение жидкости прекращается, вслед за этим статическое давление у источника вновь отодвигает мембрану, она, изгибаясь, отходит от сопла, и процесс начинается сначала. Таким образом, система будет совершать автоколебательные движения на частоте, близкой к собственной частоте мембраны.

ЗА

На р*с.#? а» б, в, г приведены фотографии, показывающие изменение зазора между металлической мембраной и соплом во время работы описанного гидродинамического излучателя, Фотографии получены яри помощи скоростной кинокамеры CtíC-I (см. общий вид установки ш рас). Такой преобразователь весьма эффективен в работе, вроет в изготовлении и настройке.

Для проверки возможности создания такого свистка team созданы и испытаны лабораторше шкеты. штт

Было проведав© ир©»1 гидродинамического излучателя оо свистком Полшана-Яновского при одинаковом Давлении вода и одинаковой собственной частоте, Оказалось» описываеиый излучатель возйуздает звуковое даадеше в два раза больше» чем свисток Г1ш;ьшша~Яновекого. Следует ошетать»что излучающая поверхность предлагаемого излучателя гораздо оолыве» чем у свистка Пол шана~Яновс кого.

Максша.ьная величина напряжения» которое измерялось щуяш в милливольтах» служила мерой интенсивности звуковшс колебаний, Результат показан в таблиц© I,

1-00^

Напряжена© (мв)

Свисток Иолыгана-Яновекого 70

Предлагаемый излучатель 154

В качестве приёмника звуковых колебаний при этом бт использован цилиндрический

Чувствительность Щуп находился в воде на излучающей пластинки якирнгори излучения чюиу чатеия ОЬяьианащупа - ИЗ децибела, расстоянии 7 т от

Исходя аз основного принципа работа данного устройства, m знаем,что з вёж sea эвергшя струи полностью превращается в энергию акуетического колебания* В излучателе Польмана-Яно» скоро м ксимальная излученная энергия достигается при условии совпадении собственной частоты струи с собственно!! частотой пластинки. ШШ ups этом наилучшем условии вся шюргая струи ае может превращаться в акуетичеону» энергию, т*к» в этом случав значительная часть вытекающей струи бесполезно протешет мшо каивообрааной пластами (сн.рас.? ). Ш обстоятельство ограничило повышение эффективности излучателя Польма-на-Яновского•

Отсюда видно,что во принципу рабств данный излучатель обладает лучшим качеством ш сравнению с излучателем Полшава-Яновеаого. Как показан® в ашюримента, акустическая эдаршя и аффе»йвность иаоученян данного излучателя значительно вше по сравнению с излучат едем Пол шана-Яновского •

Данние эксперимента приведены в таблице I. Для замера напряжения, вовшшдоо в измерительном щупе в звуковом ноле последний подключается к измерительному электроламповому вольтметру тшш МВЛ-2»

Шт присоединись излучающую мембрану ж резонанс ной трубе (см,рис.а,б,в, длина труби равна половине длины волны), то звуковое давление излучателя увеличивается почти в два раза. Лз-за того,что дай» трубм равщ поядлипе волны, в трубе образуется стоячая волна, заергия звут не теряется» А энергию звука излучает только одна сторона. Поэтому ишеа-сивность звука увеличивается*

Максимальная величина нанряЕения в милливольтах показана в таблице 2*

1 —резонансная тру<Га г —жестк й поршень з — бинты для растяжения мембраны ¿инты для з&крелениЯ мембраны $ — мем/Грана,

6 — течение. {адЫ

7 — щель между мембраной, и сотюм

8 —сопло сх рис и I г рис. gf и с афщца 2.

Ииошр Цщра* в ив

Б** резонансной трубшя 134

С резонансной трубной 245

Выло 11 чн Ди . ||ГЬ1||||11|<

I* Выяснен основной принщш работы пре&яоаенного нового ¿•одродишшгческоро ишучатшш акустических колебаний. Излагаемый фижшшй процесс работы данного иэдучатели тшв^ртт экстизрииошрон * был снят процесс работы данного изиуиетеля при помад сверхскоростной киносъёмочной отерп СКС-1М, причём ашзишз сшшков доказал* «его процесс работы целиком совяадаш с предположенным*

2. д^декттоотъ црвдлокеиного излучателя ввачштешш превыше* аддитивность мшучаксдя 10лшана~Ян0БСК0Г0 ♦

3» зффешвиос** излучателя тачшшшшо увеличивается при райо*© с резонансной грубой, чшшдаой код&штй'! мембраны» fi заключаема очитв» тот щтша дот* тфшть сердечную т&тшщтт шт®т ттттт щуп« профессору дциРозеебергу, штр№ тему диссертации i под руководством которого шшшш шш» щая работа, доктору фвдшо-аягамгвчкишх шук» ярофессору Г*д*йадяшшцу, псщ руководством шторог® вшшлиеаа tropera-шш ш работы, и диреодш .ёщтшттт- института АН СССР за внимание, заботу » помощь* Вшродарю тш® шндидата рзшш-штештачеешх наук нликьюмного, который детально (шашаш с материалом диссертации и адеаш рт mттж щштттт замечании как в гфоцесае шюаш работу, так ш щ>и ее оформивши йадшаю благодарность сотрудникам Акустического института Ш СССР, шшзш помощь в щтвтмшй некоторых эксяери-мешюв, наладш аппаратуры, обсузденаи результатов работы и оформлении диссертации* в особенности ЮД«УШову, .г.афотюку, д.о »Шатрову* В«$,К*ашщевдг, 0*Е*Экнадиоснш|у, В*1ЦГршашу, Д*Д*1Сарш^яо1, Н*а*Ьезруковой а В*Ií.Харитонову. bfowvüki РоЫшаа й. achnll und ültraeehan«r»mgttiig in Flüssigkeiten fU* industrielle Zweeke.

Ее. angew. Phye. ** 222*

2» X«4*ft*fltt0a§r« w.« .

LiOOiîsa* ВДмелмт Ададаиан да?

Э* Ä « ¡ i «ОДД/^ОДЩ • о.И*Сшшш а С техника.

•XIX* вш* Я V(A*i

3» да? овьс: кояеОаайй срщщя в*м# Пттт&т штмтт ш „., . тшдеотмнпг тш яегшй Ъ$тшмШттш* Ват Ш$ Л8*8*реоа«црааа* кщто~тж* о-те легши прошиленвоогв)*

Фридша* owet! й ms^mmmñé VJbi г, Под рак шей ^.^рададн. Шт , . ошш ттт* ¡фшашмше ультразвуке ш метой щ тттьш «рошшкшноста. ШЭ г» яовяш - tepm I« Otfu хг-13,

3« Латвийское ш техначеешш) обцдом аешшй зшшошш s мьфошмшшё ДОК* . ;оах легкое щттттмтш* апеяие наушо-mmtocra. Прдеовеше в Vшштш^шттт яро-ЭЬЭ I*. Gtp, IW3,

9« ультразвук» Яшигвдавюо знание* ааука и гвшша 19, ©ерш iit стр. i%o г.

I. ,

0рГШ8* УЗ. GTp. 34» I10CSSÔ I9i>7 г* ieronochiftliche Zeitschrift der Hochechute für Saeebiuea» bau iCerl-larx-Stadt. Jahrgang I 1956/59, Heft 1,p.52. аЩЦЯШО! £«U» мОКТ.ДЙС. ш-тз* о гадрсщаншмеешм а рвощкютрааевва звута в #pa«ii«oß ——- of рун;«

О. В* Brom fite pros.pbys«toe. Soo. vol, 49. 3. 8.1937«

13*

I ¿74tF.49V507.S21. Oniwelty of fi|* .G, Richard son. Proe.Pfaye.Soo* 43 (1931) 394.

IS Lord Laylerga. Papers 1 (1899) 366*

6* lonee A. T. I. J. Acouet. A»er. , 14 (1942) 131.

V. ЙО^ЮЯ О M«tflUT. ж^. Xmmmmm mmvII

ЕрЩШШ ШШ13 ПО ШуШШ® &МЩШШ}, У* ШвЙШвЩ, ОГйЗ ю. в.

20.

Powell A. Âerot 4uart. 4 (1953) 103» I Bruoo üreckenridge weeley I. Hyborg (JASA) k¿MAií Ji JASA./f r ■г а»м e

ASA, vol^tï JABA»/f 60g Ж IOfP.44.

J 5 rue*

Gross ttf Aouetloe,vol• 91 t 3 (1959)« i# Brown Q.B. Jaa.1, 1938.

Il у borg ä.l. J ем. 1954. те1.2*,Я 2, p. 174.

4*

•s* о«®«черя(шков* Исюмдтма» риосш уяа^рвавушвого ш*рсщшшшчеошго шршииг 1939 г. Лб^яюдои

Г#ЛШ0. ?. л.д.лащш i

8. ##Шр®* ШШбШШ

Шежаййй опдомш: ©о&ж*