Устройство для возбуждения акустического излучения
Использование: для возбуждения акустического излучения низкой частоты и большой мощности с направленным звуковым лучом. Цель изобретения - получение концентрированных потоков акустической энергии большой мощности, распространяющейся на большие расстояния с небольшим углом расходимости. Сущность изобретения: устройство содержит камеру сгорания со стволом и патрубком и распределительный механизм. Дополнительно устройство снабжено форсунками, последовательно размещенными друг за другом для впрыска смеси паров углеводородного топлива и паров электропроводной жидкости, форсунками-детонаторами, смежно расположенными к ним для впрыска струй электропроводной жидкости и сообщающимися с камерами сгорания. Форсунки для впрыска смеси паров углеводородного топлива и электропроводной жидкости снабжены патрубками, внутри которых смонтирован шнек, электрод, а также кольцевой камерой, сообщающейся с соплами. Технический результат - повышение мощности, увеличение скорости детонации. 4 з.п.ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к устройствам, образующим концентрированные потоки низкой частоты большой мощности и направленным звуковым лучом.
Известны устройства, выполненные в виде различных типов акустических излучателей - механических, гидравлических, гидропневматических с плоскими мембранами, а также свистков, ручных или механических сирен, в которых широко используются упругие механические колебания низкой частоты /инфразвуковой и звуковой/ см. Е. Е. Новогрудский и др. "Инфразвук: враг или друг", М.: "Машиностроение", 1989 г., стр.3-65/. Основным существенным недостатком таких устройств является низкая интенсивность создаваемых механических колебаний. Близкими к изобретению являются акустические излучатели ультразвуковых колебаний - пьезоэлектрические и магнитострикционные. Наиболее близким к заявляемому устройству, аналогом-прототипом, является устройство, относящееся к эхолотам и носящее название "сейсмопрофилограф", содержащий импульсный излучатель с плоской катушкой и алюминиевым диском, свободно прилегающим к ней /см. Л.М. Бреховских и др., "Акустика океана", М. : "Знание", серия физика, 3, 1977 г., стр. 57/. Основным существенным недостатком аналога, выбранного в качестве прототипа, является низкая интенсивность механических колебаний в связи с незначительной мощностью самого устройства. Целью изобретения является получение концентрированных потоков акустической энергии /механических колебаний/ большой мощности, которые распространяются на большие расстояния с небольшим углом расходимости. Поставленная цель достигается в изобретении за счет дополнительного снабжения устройства форсунками, последовательно размещенными друг за другом для впрыска смеси паров углеводородного топлива и паров электропроводной жидкости, а также форсунками-детонаторами, смежно расположенными к ним для впрыска струй электропроводной жидкости и сообщающихся с камерами сгорания, при этом форсунки для впрыска смеси паров снабжены патрубками, внутри которых смонтированы /установлены/ шнеки и электроды, топливной форсункой, а также кольцевой камерой, выполненной из электроизоляционного материала, сообщающейся с соплами. Кроме того, поставленная цель достигается в изобретении за счет снабжения форсунок для впрыска смеси паров углеводородного топлива и паров электропроводной жидкости взрывными камерами с соплами, а также размещения электродов в цилиндрических камерах, выполненных из электроизоляционного материала и сообщающихся с соплами, направленными под углом друг к другу, установления камер сгорания со стволами параллельно друг другу в несколько рядов или камеры сгорания установлены по окружности с одним центральным стволом и снабжены системой поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, при этом стволы камер сгорания снабжены концентраторами упругих колебаний, выполненных или в виде суживающихся сопл, или в виде сопел Лаваля. Изложенная выше совокупность существенных признаков при внедрении обеспечивает реализацию поставленной цели, при этом каждый из данной совокупности приведенных признаков необходим, а все вместе достаточны для получения положительного эффекта получения концентрированных потоков акустической энергии большой мощности на больших расстояниях. Исходя из приведенных доводов совершенно правомерен вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения - изобретательский уровень. Приведенная совокупность существенных признаков может быть реализована многократно на практике с получением одной и той же цели. Неоднократная возможность реализации /при изготовлении/ заявляемого технического решения с изложенной выше совокупностью существенных признаков отвечает также в полной мере другому главному критерию изобретения "промышленная применимость". Изложенная сущность технического решения поясняется чертежом, на котором: на фиг.1 показано устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 показан в продольном сечении газораспределительный механизм с клапаном-поршнем, штоком и вторым поршнем; на фиг. 3-4 показаны вид сбоку и с торца по клапану-поршню с показом винтовых каналов; на фиг. 5 в продольном разрезе показана форсунка для впрыска паров углеводородного топлива и паров электропроводной жидкости; на фиг.6 изображена в продольном разрезе форсунка-детонатор; на фиг.7-8 показаны струи электропроводной жидкости по 1-1 и при касании со стенками взрывной камеры форсунки по фиг.5; на фиг.9 показан общий вид устройства с несколькими камерами сгорания и стволами, расположенными параллельно друг к другу; на фиг. 10 изображено устройство с одним центральным стволом и несколькими камерами сгорания, расположенными по окружности. Предлагаемое в качестве устройства для возбуждения акустического излучения техническое решение состоит из камеры сгорания 1, ствола 67 /круглой или прямоугольной формы/, форсунок 2, 3, 4, 5 и форсунок-детонаторов 6, 7, 8, 9. С одной стороны ствол открыт, а с другой камера сгорания снабжена клапаном-поршнем 10 со штоком 11 и вторым поршнем 12, расположенным в цилиндрической камере 13 /цилиндр/, заполненной жидкостью. Цилиндр 13 сообщается с резервуаром 14, имеющим вентиль 15. Поверхность жидкости в резервуаре занимает заданный уровень 16. Шток расположен в приемной камере 17, сообщающейся с патрубком 18 для подачи рабочих газов. Клапан-поршень 10 имеет винтовые каналы 19, расположенные по наружной поверхности поршня, а тыльная сторона поршня выполнена в виде конуса 20, обеспечивающего плотную посадку с седлом 21. Форсунки 2-5 предназначены для испарения жидкого топлива путем электрического взрыва струй электропроводной жидкости и выстрела этой смеси паров /газов/ в камеру сгорания 1. Форсунка /фиг.5/ состоит из корпуса 22, подающего жидкость /электропроводную/ через парубок 23 со шнеком 72, служащим для отражения ударных волн, и патрубка 24 с размещенным в слое электроизоляции электродом 25. Оба патрубка с электродом сообщаются с кольцевой камерой 26, имеющей сопла 27. На конце корпуса 22 выполнена взрывная камера 28. Корпус форсунки 22 с помощью фланца 29 устанавливается в водоохлаждаемой камере сгорания 1, имеющей рубашку 30. Форсунки 2-5 выполняются комбинированного типа с размещением еще и топливной форсунки 31 в слое электроизоляционного материала 32. Струи топлива поз.33, струи электропроводной жидкости 34 /второй метод впрыскивания струй, поз.35/. Корпус 22 и электрод 25, подключенный к генератору электрических импульсов, содержащему источник тока 36, конденсатор 37 и прерыватель 38. Генераторы импульсов могут быть на основе полупроводниковых усилительных и переключающих приборов, электронные, а также машинными. На схеме фиг.5 показана принципиальная схема генератора электрических импульсов. Форсунки-детонаторы 6-9 /фиг. 6/ состоят из корпуса 39, патрубков 40 и 41, в которых установлены шнеки 73, для подачи электропроводной жидкости, электродов 42 и 43, цилиндрических камер 44, выполненных из электроизоляционного материала, с соплами 45 и фланца 46 для крепления детонаторов к водоохлаждаемой камере 1 с рубашкой 30. Электроды подключены к генератору электрических импульсов - 36-37-38 /ГИ/. Струи 47, 48 выходят из сопел форсунки-детонатора под заданным углом друг к другу, сходятся в точке 49 /зоне контакта струй/. При контакте струй 34 с наклонными стенками корпуса 22 во взрывной камере 28 они растекаются в диски 50. Сущность работы устройства состоит в следующем: вначале по патрубку 18 в камеру сгорания 1 под давлением выше атмосферного подается чистый кислород или сжатый воздух, который заполняет ее и ствол 67 с истечением в атмосферу, после чего включаются системы подачи в форсунку 2 топлива, водного раствора электролита /электропроводная жидкость/ и генератор электрических импульсов. Эта система содержит поршневой топливный насос 51, насос 52 для подачи электролита, которые являются общими для всего ряда форсунок 2-5, а генераторы электрических импульсов могут быть для каждой форсунки - генераторы 53, 54, 55, 56, управляемые автоматическим генератором 57 /управляющим прибором/, для уменьшения потерь энергии высоковольтного разряда при крупных камерах сгорания и стволах в несколько метров или десятков метров. Форсунки-детонаторы также имеют насос 58 для подачи раствора электролита и ГИ 59, 60, 61, 62 и управляющий прибор 63. Поступившее в форсунку 2 топливо, например бензин, под давлением впрыскивается в виде струй 33 во взрывную камеру 28. Одновременно раствор электролита по патрубку 23 поступает в кольцевую камеру 26 и через сопла 27 вытекает в виде струй 34, которые касаются стенок взрывной камеры и растекаются в диски 50, образуя плотный электрический контакт с корпусом форсунки 22. После чего включается генератор электрических импульсов 53 или за счет прерывателя 38 или генератором 57 /управляющим прибором/. При разряде конденсатора 37 резкое нарастание тока вызывает быстроменяющееся магнитное поле. Это поле создает поверхностный эффект, благодаря которому ток сосредоточен в узком внешнем слое струи. В этом слое выделяется теплота, которая передается во внутренние области струи. Начинается тепловой взрыв струй 34 от зоны контактов 50 в сторону сопел 27 с образованием пара или при заданных других параметрах тока плазмы. Параметры электрического взрыва струй определяются индуктивностью и емкостью разрядной цепи, начальным напряжением конденсатора, длиной, диаметром и числом струй /см. Б.А. Артамонов "Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов", т.2, М.: Высшая школа, 1983 г., стр. 100-103/. Одновременно впрыснутые струи топлива 33 под действием высокой температуры взрыва, которая может достигать от 104 К и более, мгновенно испаряются, а смесь паров водного раствора электролита и топлива под большим давлением в виде струи выстреливается через сопло 29 о ствол, занимая определенную зону, и смешивается с сжатым кислородом или воздухом. Быстрому смешению паров с кислородом способствует вращательное движение в стволе газов за счет винтовых каналов 19 на поверхности клапана-поршня 10. После этого включается форсунка-детонатор 6 с подачей в нее электролита от насоса 58 через патрубки 41, истечения струй 47, 48 в рабочую смесь зоны ствола, контакта их в точке 49 и разряде конденсатора 37 через прерыватель 38. Температура взрыва струй превышает температуру взрыва в форсунках 2-5 для создания мощной ударной волны /объем водного раствора электролита струй 47, 48 при испарении и образовании плазмы увеличивается более чем в 1700 раз, что и обеспечивает небольшой по масштабам, но мощный взрыв. Напомним, что обычные ВВ увеличиваются в объеме лишь несколько более в 900 раз/. Воспламенение парокислородной смеси в зоне ствола обусловлено в этом случае нагревом ее при сжатии ударной волной /см. С.Бартенев "Детонационные покрытия в машиностроении". Л.82 г., "Машиностроение", Ленингр. отд., стр. 25-26/. В процессе детонационного сгорания парокислородной смеси в зоне взрыва формируется детонационная волна, которая является комбинацией ударной волны и зоны химической реакции. Перед прямой ударной волной в стволе находится невозмущенный газ-кислород с температурой T1, а за фронтом ударной волны, имеющим протяженность S1, температура намного выше (T2), а весь столб газа в стволе сильно сжат. Кроме прямой ударной волны, направленной в сторону открытого конца ствола, формируется и волна, направленная в противоположную сторону, которая достигает поверхности клапана-поршня 10 /клапан под действием повышенного давления в стволе, за счет взрыва через шток 11, приводит в движение поршень 12, который сжимает жидкость в цилиндре 13, а через нее сжатый воздух в резервуаре 14, являющийся в том устройстве газовой пружиной/ и отражается от него, усиливая основную /прямую/ ударную волну, благодаря более высокой скорости /скорость ударной волны увеличивается за счет более высокой температуры в стволе и продуктов сгорания первой зоны взрыва/. После первого детонационного взрыва в стволе топливо впрыскивается во вторую форсунку 3, где оно испаряется и выстреливается в следующую зону ствола со сжатым кислородом, в которой форсункой-детонатором 7 осуществляется второй взрыв /детонационное сгорание горючей смеси/, с последующим повторением процессов детонационного взрыва форсункой 4 и детонаторами 8, форсункой 5 и детонатором 9. Последовательный ряд взрывов горючей смеси в стволе формирует в нем ряд основных и отраженных от поршня 10 ударных волн, которые догоняют первую основную ударную волну, усиливая ее в n раз, равное числу установленных форсунок /2-5/, увеличенное примерно вдвое /за счет образования при взрывах отраженных волн/. Усиление волн давления происходит в соответствии с законом физики /усиление звука/, утверждающего, что "две распространяющиеся в одном направлении звуковые волны с одинаковыми частотами и амплитудами усиливают друг друга, если разность хода = k![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/955.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
Высокая скорость детонации бензина в каждой зоне камеры сгорания 1 за счет применения кислорода при повышенном давлении и главное инициирование детонации ударной волны высокой интенсивности при электрическом разряде и взрыве струй электропроводной жидкости обеспечивает преобразование большей части энергии детонационного сгорания в энергию детонационных и ударных волн. При этом за форсункой 2 в сторону открытого конца ствола детонационная волна переходит в ударную, которая, в свою очередь, до мере продвижения в стволе установки переходит в мощную акустическую волну с высокой интенсивностью. Еще одной особенностью является процесс, связанный с тем, что после первого взрыва горючей смеси при работе форсунки 2 и детонатора 6 образовавшиеся продукты сгорания действуют подобно поршню и резко сжимают столб кислорода в сторону закрытого и открытого концов ствола. В результате увеличивается давление кислорода и давление детонационного сгорания при работе форсунки 3 с детонатором 7, что, в конечном итоге, повышает энергию следующих детонационных волн и степень усиления акустической волны в конце открытого конца ствола. Эта же особенность повышает скорость детонации горючей смеси и КПД процесса. В крупной ствольной установке при сжигании за один рабочий цикл 1 кг бензина при 3,4 кг кислорода выделится 42 МДж энергии. За счет высокой скорости детонации, превышающей 3-4 км в секунду, КПД процесса преобразования химической энергии в энергию ударной волны при оптимальных параметрах процесса: давления кислорода, температуры, качества смесеобразования, достигнет не менее
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
Механизм образования плазмы в струях раствора электролита /поз.34, 35, 47, 48/ в общем такой же, как и при электрическом разряде в растворе электролита при электроэрозионно-химической обработке металлов /см. Б.А.Артамонов "Размерная электрическая обработка металлов", М., 1978, "Высшая школа", стр. 329-333 и стр. 93-103/. Особенности процесса разряда вызваны свойствами самой рабочей среды струй из растворов электролита, в которых напряжение /при использовании машинного генератора электрических импульсов или при питании от выпрямителя переменного тока/ в начале импульса растет довольно медленно, и перенос зарядов на первой стадии осуществляется ионами, а после пробоя и образования плазменного шнура на места струи - электронами. В развитии пробоя при медленно нарастающем напряжении основную роль играют газовые пузырьки. Пока напряжение u не достигло величины Unp, на катоде /поз. 22 и 49/ выделяется водород, кроме того, пузырьки газа могут образовываться и в самих струях благодаря нагреванию их джоулевой теплотой, когда растворимость газов в воде снижается. Благодаря высокому газонаполнению электропроводность слоя раствора у катода уменьшается и на этом слое жидкости падает основная доля рабочего напряжения u. Здесь существует наибольшая напряженность электрического поля и начинается нагревание струи, возникает пробой газовых пузырьков, происходит ионизация элементов и образование свободных электронов, завершающаяся образованием плазмы. Горячая плазма и более холодный раствор в струе отделяются друг от друга слоем электропроводного пара, содержащего ионы электролита. Слой пара, прогреваемый со стороны плазмы и собственной джоулевой теплотой, постепенно продвигается по длине струй, пока не достигнет противоположного электрода - сопел 27, 45 форсунок 22 и 39. После этого струи на всю длину перекрываются плазменным каналом разряда. Разряд происходит в сильно нагретом водяном паре, содержащем электроны, ионы, а также атомы водорода и кислорода - продукты электротермической диссоциации раствора электролита /с возникновением яркой вспышки/. Электрический разряд и взрыв струй подобен также электрическому взрыву твердых проводников, в которых благодаря взаимодействию тока и магнитного поля на струю /и/ в радиальном направлении действуют сжимающие силы /пинч-эффект/, приводящие к сильному сжатию плазмы, образовавшейся на месте струи. В результате в процессе дальнейшего выделения энергии разрядного тока в плазме резко повышается ее температура, которая может достигать значений порядка 10 млн. К /см. В.П.Милантьев "Физика плазмы", М., "Просвещение", 1983 г., стр.84-86/. Однако для работы форсунок 2-5, где с помощью электрического взрыва струй раствора электролита испаряются струи топлива, и для работы форсунок-детонаторов 6-9, в которых электрический взрыв струй служит для возбуждения ударных волн, температура взрывов необходима лишь в диапазоне l03-l04 oC, а концентрация растворов электролитов на уровне 3-5 для кислот и 10-25% для солей и оснований /что, например, широко применяется при электрохимической обработке металлов/. В тех случаях, когда требуется высокая электропроводность продуктов сгорания /при детонационном сгорании топлива температура газов становится больше, чем при обычном "медленном", а тепловыделение увеличивается на 10-15%, см. А.И.Зверев "Детонационное напыление покрытий в судостроении", Л.: Судостроение, 1978 г. , стр. 12-28/, в качестве электролитов используются соли и основания на основе натрия и калия. Высокая температура детонационного сгорания топлива, превышающая 3500-4000oС /см. 3, стр. 30/, позволяет повысить электропроводность продуктов сгорания /низкотемпературной плазмы/, а наличие в струях электролитов солей или оснований на основе натрия /NaOH, Na, C1, КОН, КС1/ и калия создает плазму с высокой электропроводностью /см. В.И.Крутов "Техническая термодинамика", "Высшая школа", M., 1971, стр. 447-448/. Следует учитывать, что при электрическом взрыве струй электролитов при температуре выше 2500oС /в детонаторах 6-9/ происходит термическое разложение водного раствора на атомарные водород, кислород и продукты разложения солей, оснований и кислот /см. Г.Мучник "Новые методы преобразования энергии" ЭХИ. . . "Знание", Техника, 4, 1984 г., стр. 47-49/, которые образуют "гремучий газ" создающий взрывы со скоростью 3500 м/с /после понижения температуры продуктов сгорания в стволе меньше 2500oС. Теплота образования воды в данном случае, как известно, равна 285,8 кДж/моль или 3792 ккал/кг-15,85 МДж/кг. В результате дополнительных взрывов гремучего газа в стволе установки повышается КПД процесса и коэффициент усиления акустических волн /в этом процессе "теплотворная способность воды" повышается за счет энергии соединения элементов электролитов/. Особые свойства инфразвука, генерируемого установкой
К ним относятся:
- высокая интенсивность акустических волн в газовых, жидких и твердых средах с переносом энергии на большие расстояния;
- обеспечение с помощью низкочастотных колебаний в жидкости явлений кавитации и акустических течений;
- виброкипение жидкости - высокоамплитудные знакопеременные давления. При этом перенос энергии высокой интенсивности на большие расстояния обеспечивается не только за счет образования мощных ударных волн в стволе, но и за счет их многократного усиления в процессе периодически следующих за один рабочий цикл взрывов в стволе с заданной скоростью. Эти свойства акустического генератора низкой частоты позволяют реализовать многие технологические процессы в больших объемах сравнительно простыми средствами. Характеристики инфразвукового поля
Важнейшими величинами, характеризующими инфразвуковое поле, являются: колебательное смещение
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/958.gif)
1. Возникновение интерференции акустических волн в стволе установки /сложения/ за счет распространения в одном направлении основных ударных волн с одинаковой частотой и амплитудами при последовательных взрывах с большой скоростью топливокислородной смеси обеспечивает увеличение амплитуды колебаний в то количество раз, которое равно числу рядов "n" форсунок, установленных в стволе последовательно друг за другом. С учетом изложенного, колебательное смещение частиц в конце створок увеличивается в "n" раз.
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/958.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/958.gif)
2. Образование в стволе отраженных волн от закрытого конца ствола при взрывах горючей смеси обеспечивает практически такое же усиление, как и от основных ударных волн, благодаря более высокой скорости движения, в результате колебательное смещение частиц повышается еще в два раза
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/49/490607.gif)
3. Образовавшаяся за один рабочий цикл мощная акустическая волна в конце ствола установки может усиливаться еще в М=6-7 раз, за счет установки и суживающегося сопла 65, выполняющего в этом случае функцию концентратора или трансформатора упругих колебаний /как технике применения ультразвука/. Точнее: в этом случае происходит увеличение амплитуды колебательного смещения частиц еще в "М" раз:
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/49/490608.gif)
В свою очередь многократно повысится звуковое давление Р'3в и интенсивность J' инфразвуковых колебаний или сила инфразвука. Звуковое давление:
Pm = 2n
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/958.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
с - скорость звука в среде. Интенсивность инфразвука в этом случае также равна:
J
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/697.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
При распространении инфразвуковых колебаний в поглощающей среде, как известно, происходит затухание волны и интенсивность J' колебаний в волне постепенно уменьшается. Уменьшение интенсивности выражается следующим образом:
J = J
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/697.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
х - длина пути пройденного инфразвуковой волной. Как известно из физики, только низкие акустические частоты способны переносить на сравнительно большие расстояния энергию высокой интенсивности и поэтому поглощение звуковой энергии, например, при частоте 0,1 Гц составляет менее 2
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
1. Механизмы возбуждения акустических волн по сравнению с существующими устройствами совершенно разные. 2. Устройство для возбуждения акустического излучения является автономным источником, причем самым сильным источником инфразвуковых колебаний /кроме природных и ядерных взрывов/. Мощность устройства может варьироваться в широких пределах и, в конечном итоге, зависит лишь от его размеров и давления в нем рабочего газа-окислителя /которыми, кроме кислорода и воздуха, могут быть и галогены/. 3. Устройство позволяет на несколько порядков увеличить амплитуду колебаний частиц среды по сравнению с единичной ударной волной при первом взрыве, т.е.
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/958.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/698.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/958.gif)
4. Частота рабочих циклов в устройстве может варьироваться от самых низких 0,001 Гц до средних
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/969.gif)
- инфразвуковое воздействие на живые организмы;
- биологическая очистка питьевой воды;
- то же сточных вод промышленных предприятий, города и пр.;
- очистка крупногабаритных конструкций, деталей и подводных частей судов под водой, трубопроводов;
- обеззараживание почвы от вредителей и сорняков;
- инфразвуковое исследование Земли с частотой f=6-9,3 Гц и менее;
- применение в фильтровальных установках систем хозяйственно-питьевого и технического водопотребления;
- очистка нерудных материалов;
- аэрация суспензий, приготовление дисперсных систем;
- промывка полезных ископаемых;
- обезгаживание металлических расплавов и жидкостей;
- бурение скважин большого диаметра на глубину Н=15-20 км;
- проходка тоннелей, шахт, разработка угольных пластов;
- повышение эффективности нефтедобычи и газа;
- передача энергии в твердых и жидких средах на расстояния;
- прямое преобразование химической в электрическую энергию /звукоэлектрический ток/;
- применение в МГД генераторах газовых и жидкометаллических;
-эхолокация, радиолокация;
- и многие другие. Инфразвуковое воздействие на живые организмы
Обобщение многочисленных экспериментальных данных о биологической активности инфразвука позволило "ученым" утверждать, что его воздействие на человека вредно во всех случаях:
- колебания небольшой интенсивности вызывают явления, схожие с морской болезнью: тошноту, уменьшение остроты зрения, звон в ушах;
- колебания высокой интенсивности могут вызвать расстройство органов пищеварения, снижение слуховой чувствительности, нарушения функций мозга с самыми неожиданными последствиями - слабость, обмороки, наступление слепоты;
- инфразвуковые колебания высокой интенсивности, влекущие резонансные колебания внутренних органов, приводят к повреждению и самих органов, и коммуникаций; при определенных условиях может наступать летальный исход из-за остановки сердца или разрушения кровеносных сосудов. Интенсивный инфразвук вызывает ряд субъективных расстройств: чувство беспричинного страха, раздражительность, нарушение сна. Следует учитывать, что инфразвук проникает практически через любые преграды: металлические, бетонные и пр. Опасность воздействия на человека интенсивного инфразвука объясняется следующим. Все наши внутренние органы имеют собственные частоты колебаний, лежащие в диапазоне 2-10 Гц. Упругие колебания таких же частот вызывают резонанс при частоте колебаний: желудка 2-3 Гц, почек 6-8 Гц, сердца 4-6 Гц, позвоночника 4-6 Гц, вестибулярного аппарата 0,5-13 Гц. Они начинают вибрировать, непрерывно увеличивая амплитуду колебаний, вплоть до летального исхода. Для сравнения интенсивности звука или звукового давления используется уровень интенсивности Lp, дБ
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/49/490609.gif)
Аналогично определяется абсолютный уровень звукового давления, используя стандартное пороговое звуковое давление 0=2
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/49/490610.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/49/490611.gif)
где p - звуковое давление, уровень которого должен быть определен;
J - интенсивность звука, а порог слышимости J0=10-12 Вт/м2;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
С - скорость звука;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
Высокая звуковая мощность инфразвукового генератора позволяет создавать в жидкости большие кавитационные области с давлениями при схлопывании пузырьков в воде до 102-104 кг/см2 и интенсивным акустическим течением, в результате достигается разрушение оболочек микробов и различных организмов в жидкости и ее стерилизация. В целях многократного повышения мощности устройства для возбуждения акустического излучения вместо одной камеры сгорания 1 со стволами 67 на поворотной платформе стационарной или транспортной установке размещаются несколько камер сгорания 66 со стволами 67 параллельно друг другу или в несколько рядов по высоте /см. фигуру 9/. Более компактное, но также мощное устройство показано на фиг.10, которое содержит несколько камер сгорания 69, размещенных на заданном расстоянии друг от друга по окружности с одним стволом 68 и направляющей конической насадкой 70.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10