Гидродинамический излучатель - устройство, преобразующее часть энергии турбулентной затопленной струи жидкости
в энергию акустич. волн. Работа Г. и. основана на генерировании возмущений в
жидкой среде при взаимодействии вытекающей из сопла струи с препятствием определ.
формы и размеров либо при принудит. периодич. прерывании струи. Эти возмущения
оказывают обратное действие на основание струи у сопла, способствуя установлению
автоколебат. режима. Механизм излучения звука может быть различным в зависимости
от конструкции Г. и., к-рая принципиально отличается от конструкций газоструйных
излучателей, т. к., во-первых, вытекание жидкости из сопла со сверхзвуковой
скоростью осуществить невозможно, а во-вторых, использование резонирующего объёма
для Г. и. неэффективно ввиду относительно невысокого коэф. отражения звука на
границе жидкость - металл.
Рис. 1. Принципиальная
конструкция пластинчатых гидродинамических излучателей с креплением пластинки:
а - в узловых точках; б - консольно; 1 - сопло; 2 - пластинка;
3 - точки крепления (узлы колебаний).
Наиб. распространение получили пластинчатые Г. и., состоящие из погружённых в жидкость прямоугольного щелевого сопла и заострённой в сторону струи пластинки, к-рая крепится в узловых точках (рис. 1, а) либо консольно (рис. 1, б). При натекании на пластинку потока жидкости в ней возбуждаются изгибные колебания. Для генерирования интенсивных колебаний необходимо, чтобы собств. частота пластинки и частота автоколебаний струи совпадали. В др. модификации Г. и. используется кольцевое щелевое сопло 1 (рис. 2), образованное двумя конич. поверхностями, и полый цилиндр 2, к-рый может быть разрезан вдоль образующих так, что создаётся система расположенных по окружности консольных пластин.
Рис. 2. Конструкция гидродинамического
излучателя с кольцевым соплом 1 и полым цилиндром 2 (D - диаметр
цилиндра, d - диаметр отверстия в его дне).
Излучение Г. и. возможно
также за счёт пульсации кавитац. области, образующейся между соплом и препятствием.
В этом случае интенсивность колебаний определяется отношением диаметра лунки
на торце отражателя к диаметру сопла. Существуют также роторные Г. и., работа
к-рых подобна работе сирен и сводится к периодич. прерыванию струи жидкости.
Г. и. излучают акустич.
колебания в широком частотном диапазоне - от 0,3 до 35 кГц с макс. интенсивностью
порядка 1,5-2,5 Вт/см2. Г. и. применяются для интенсификации разл.
технол. процессов, приготовления высококачеств. эмульсий из несмешивающихся
друг с другом жидкостей, диспергирования твёрдых частиц в жидкостях, ускорения
процессов кристаллизации в растворах, расщепления молекул полимеров, очистки
стального литья после прокатки и т. д.
А. Ф. Назаренко