ПОРШНЕВОЙ АКУСТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР

Полезная модель относится к струйной технике и может быть использована в нефтяной, нефтехимической, химической, пищевой и в других отраслях промышленности.
Прототипом является поршневой акустический резонатор, содержащий рабочий цилиндр с поршнем, переходник в форме усеченного конуса и трубу (см. статью Е.Г. Хакимовой, О.В. Козулиной, М.Г. Кузнецова, А.А. Чижевского, Ю.Ф. Короткова, Р.Г. Галиуллина «Исследование поршневого акустического резонатора» в журнале «Вестник Казанского технологического университета», т. 15, №15, 2012 г., с. 217-219).
Недостатком прототипа является небольшая производительность из-за неполного выброса газа из трубы в период нагнетания вследствие того, что газ засасывается в трубу и выбрасывается из нее через ее открытый конец.
Задачей полезной модели является повышение производительности.
Поставленная задача достигается тем, что в поршневом акустическом резонаторе, содержащем рабочий цилиндр с поршнем, переходник в форме усеченного конуса и трубу, согласно полезной модели, труба установлена относительно переходника с зазором, при этом конец трубы, обращенный к переходнику, имеет конический раструб, угол при вершине конуса которого больше угла при вершине конуса переходника, а раструб соединен с переходником посредством продольно расположенных ребер.
На фиг. 1 схематически изображен поршневой акустический резонатор, осевой разрез., на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.
Резонатор содержит рабочий цилиндр 1 с поршнем 2, переходник 3 в форме усеченного конуса и трубу 4, установленную относительно переходника с зазором. К концу трубы 4 со стороны расположения переходника 3 присоединен конический раструб 5, угол при вершине конуса которого больше угла при вершине конуса переходника. Конический раструб 5 соединен с переходником 3 посредством продольно расположенных ребер 6.
Устройство работает следующим образом.
При пульсациях поршня 2 в рабочем цилиндре 1 с частотой, совпадающей с частотой колебаний в резонаторе столба газа, в системе рабочий цилиндр 1 - переходник 3 - труба 4 генерируются периодические ударные волны большой амплитуды.
В период нагнетания газа, когда поршень 2 в рабочем цилиндре 1 перемещается вправо, из трубы 4 выбрасывается газовая струя, обладающая в резонансном режиме работы резонатора большой кинетической энергией. Одновременно вследствие эффекта эжекции через канал, образованный переходником 3 и коническим раструбом 5, и зазор между переходником 3 и трубой 4 в резонатор поступает дополнительная порция газа.
При выбросе газа в рабочем объеме резонатора создается разрежение. В результате в период всасывания газа, когда поршень 2 в рабочем цилиндре 1 перемещается влево, в трубу 4 устремляется находящийся снаружи резонатора газ со стороны ее свободного конца. Одновременно из-за понижения давления в резонатор через канал, образованный переходником 3 и коническим раструбом 5, и зазор между переходником 3 и трубой 4 также поступает дополнительная порция газа.
Непрерывное поступление дополнительных порций газа в резонатор как в период нагнетания вследствие эффекта эжекции, так и в период всасывания из-за понижения давления в рабочем объеме резонатора, увеличивает массу газа, вследствие чего повышается производительность резонатора.
Таким образом, предлагаемая полезная модель в отличие от прототипа обладает большей производительностью.