«Гартмана генератор»

газоструйный излучатель звуковых и ультразвуковых волн. Основная часть Г. г. — Сопло1 (рис.), в котором газ находится под давлением р > 0,2 Мн/м² (1,93 am) и из которого вытекает со сверхзвуковой скоростью; при этом в образовавшейся газовой струе возникают волны уплотнения и разрежения. Если в такой поток соосно с соплом поместить на некотором расстоянии резонатор 2, то происходит излучение звуковых и ультразвуковых волн. Частота излучаемого звука зависит от расстояния между соплом и резонатором, а также от размера резонатора. Наиболее благоприятны условия в отношении излучения в том случае, когда диаметр выходного отверстия сопла D, диаметр отверстия резонатора d и его длина l равны между собой (D = d = l).

Г. г. может излучать акустические мощности, доходящие до нескольких десятков вт. Если продувать через сопло сжатый воздух (из баллона или от компрессора), можно получить частоты от 5—6 кгц до 120 кгц. Применяя вместо воздуха водород, можно получить частоты до 500 кгц.

Назван по имени изобретателя — датского учёного Ю. Гартмана (J. Hartmann, 1881—1951).

Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957.

В. А. Красильников.

Схема генератора Гартмана: 1 — сопло; 2 — резонатор; 3 — ударные волны.

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.