ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние отражающих поверхностей из "Источники мощного ультразвука " Размер излучающей поверхности в газоструйном генераторе в первом приближении равен диаметру струи, поэтому при излучении низких частот такой источник можно считать точечным, создающим сферическую волну, несколько деформированную присутствием сопла и резонатора. [c.44] Когда генератор работает на высоких звуковых и ультразвуковых частотах, особенно при больших поперечных размерах свистка, излучение оказывается направленным. Так, главный лепесток излучения большинства генераторов, с которыми работал Гартман, был расположен приблизительно по нормали к оси сопло — резонатор или несколько повернут в сторону резонатора (рис. 27), тогда как по оси генератора излучение почти не наблюдалось. [c.44] В большинстве случаев при использовании газоструйных излучателей необходимо направленное излучение или, во всяком случае, излучение в полупространство. Поэтому для создания однонаправленного пучка звуковой энергии используются разного рода отражатели. [c.44] Применение параболических рефлекторов позволяет получить плоский фронт волны, т. е. фаза колебаний в поперечном сечении звукового луча будет одинаковой. Однако амплитуда колебаний будет распределена неравномерно, с максимумом излучения по оси параболоида. Это определяется следующими обстоятельствами. В шаровой волне энергия, приходящаяся на единицу поверхности, не зависит от углов а и р (см. рис. 13), но энергия, приходящаяся на шаровые пояса с различными широтными углами а, будет меняться пропорционально площади пояса. Поэтому с увеличением широтного угла, при одинаковой интенсивности излучения, энергия, проходящая через шаровые пояса, увеличивается. В параболическом рефлекторе с увеличением широтного угла изменяется и радиус-вектор и угол наклона отражающей поверхности к лучу, поэтому площадь кольца, соответствующая единичному широтному углу, сильно растет с увеличением а. Следовательно, при одинаковой интенсивности в расходящейся шаровой волне, генерируемой свистком, интенсивность в сечении выходящего звукового пучка оказывается неодинаковой. [c.45] Для создания более равномерного распределения амплитуды колебаний в сечении пучка можно немного деформировать характеристику направленности, сместив область генерации свистка относительно фокуса параболоида. [c.45] Для удовлетворительной работы рефлектора необходимо, чтобы он был достаточно жестким (в акустическом смысле), т. е. чтобы энергия, падающая на его поверхность, полностью отражалась. При недостаточной жесткости рефлектора падающие волны возбуждают в нем изгибные и другие моды колебаний, в результате чего на поверхности рефлектора устанавливается система стоячих волн. Это означает, что каждая точка рефлектора будет иметь свою амплитуду и фазу колебаний. Существование такого дополнительного источника колебаний может уменьшить основное излучение в несколько раз. [c.45] В табл. 7 приведены результаты, полученные Гартманом [30] при исследовании работы генератора с параболическим рефлектором (с фокусным расстоянием 7,5 см и отношением длины волны к выходному диаметру зрачка около 1 10). [c.45] В некоторых случаях (особенно при узкой характеристике направленности генератора) используется другая конструкция излзгчателя. [c.46] Газоструйные генераторы обладают малым акустическим внутренним сопротивлением, и поэтому их излучение очень зависит от окружающей среды. Известно, например, что даже измерительный микрофон, расположенный на близком расстоянии от излучателя, может изменять частоту и интенсивность излучения [52]. Следовательно, расстояние от отражающего донышка до оси сопло — резонатор должно выбираться из такого расчета, чтобы отраженная волна приходила в зону генерации с той же фазой, что и прямое излучение. [c.46] Для определения оптимальных величин а В. П. Куркин предложил номограмму (рис. 30, б), с помощью которой (выбрав рабочую частоту, соответствующую оптимальному режиму работы по кривой / = с/яйс) по графикам, соответствующим определенным значениям корней функции Бесселя, можно отыскать необходимое расстояние от оси свистка до сферического отражателя. [c.47] Из полученных зависимостей, подобных приведенным на рис. 30, а, В. П. Куркин сделал вывод о возможности существенного увеличения мощности при надлежащем выборе расстояния а. Г1о нашему мнению, этот вывод недостаточно обоснован, так как при исследованиях В. П. Куркин измерял не общую мощность излз ения, а лишь интенсивность по оси. Появление же по оси излучателя максимальных и минимальных зон может быть объяснено обычной интерференцией в ближней зоне. [c.47] Вернуться к основной статье