Plynové zářiče jsou generátory akustických kmitů vytvářených pulzacemi ve vysokorychlostním proudu plynu v blízkosti překážek (rezonátorů, klínů nebo membrán). Pulzující režim proudění je způsoben vznikajícími vlastními oscilacemi a vede k periodické kompresi a zředění plynu , vyzařovaného ve formě akustických vln.
Plynové generátory zvuku jsou mechanické generátory zvuku a ultrazvukových vln, které nemají pohyblivé části, jejichž zdrojem energie je kinetická energie proudu plynu. [1] Existuje několik typů GGZ:
Píšťalka (gas-jet emitor) je zařízení, které přeměňuje kinetickou energii paprsku na energii akustických vibrací. Princip činnosti píšťaly je založen na výskytu samooscilačních procesů v paprsku a okolním prostoru při interakci paprsku s ostrými hranami nebo s rezonující dutinou. V píšťalách na rozdíl od sirén nejsou žádné pohyblivé části, takže jsou designově jednodušší, spolehlivé a snadno se používají.
Píšťaly jsou plynové a kapalné .
Nejběžnější jsou tři typy píšťal - vírové píšťaly, Galtonovy píšťaly a několik druhů ústních píšťal.
Vířivá píšťala je válcová komora, do které je pracovní tekutina přiváděna tangenciálně umístěnou trubicí. Výsledné vírové proudění vstupuje do výstupní trubice o menším průměru umístěné na ose , kde se intenzita víru prudce zvyšuje a tlak v jeho středu je mnohem nižší než atmosférický . Tlakový rozdíl se periodicky vyrovnává v důsledku průniku plynů z atmosféry do výstupní trubky a destrukce víru.
Výkon vírových píšťal v ultrazvukovém rozsahu (až 30 kHz ) se obvykle pohybuje v oblasti několika wattů . Vírové píšťaly se používají v plynových hořácích , k rozprašování paliva v tryskách nebo ke zpracování kalů . K výrobě emulzí se používají tekuté vírové píšťaly .
Píšťalka se skládá ze štěrbinové trysky a rezonanční komory (nejčastěji válcového typu, i když existují i jiné).
Vzduch přiváděný do trysky je rozbit ostrou hranou rezonátoru na dva proudy. Jeden jde do vnějšího prostředí a druhý vstupuje do komory rezonátoru a zvyšuje v ní tlak. V určitých intervalech, v závislosti na velikosti komory a vlastnostech média, tlak v komoře překročí určitou kritickou hodnotu a médium vyrazí z komory a zničí první tok. V důsledku toho vznikají periodické komprese a redukce, šířící se v médiu ve formě akustických vln. Ústní píšťalky obvykle pracují s akustickým výkonem v řádu jednoho wattu. Existují konstrukce, které umožňují získat výkon až několik kW.
Z kapalinových píšťal se nejvíce používají deskové a tyčové typy. (podrobnosti viz Hydrodynamický emitor)
Siréna je akustický zářič, jehož činnost je založena na blokování průtoku plynu nebo kapaliny. Podle principu činnosti se dělí na dynamické ( rotační ) a pulsační. U pulzujících sirén je průtok blokován tlumičem , který se vratně pohybuje pomocí magnetického nebo elektrodynamického měniče.
Nejběžnější dynamické sirény. Dělí se na radiální a axiální. V prvním je proudění nasměrováno po poloměru kolmém k ose, ve druhém se proudění shoduje s osou otáčení. U axiálních sirén se kotouč s otvory ( rotor ) otáčí vzhledem k pevnému kotouči ( stator ). U radiálních sirén jsou rotor a stator dvě souosé plochy (obvykle válcové). Rotor je poháněn elektromotorem nebo turbínou . Vzduch vstupující do otvorů rotoru a statoru je periodicky přerušován, což ve vnějším prostředí vytváří periodickou kompresi a ředění. Frekvence zvuku je určena frekvencí otvorů v rotoru a statoru a rychlostí rotoru. Frekvenční rozsah sirén používaných v praxi je od 200 Hz do 100 kHz, známé jsou však sirény pracující na frekvencích až 600 kHz. Výkon sirény může dosahovat desítek kW.
Vzduchové dynamické sirény se používají pro signalizační a technologické účely ( koagulace jemných aerosolů , destrukce pěny, usazování mlhy , urychlení procesů přenosu hmoty a tepla atd.).
Kapalinové sirény se obvykle vyrábějí radiální s několika koaxiálními rotory rotujícími mezi několika řadami koaxiálních statorů. Někdy není vůbec žádný stator a dva rotory se otáčejí různými směry. V takových sirénách mají otvory tvar štěrbin umístěných podél tvořících přímek válce. Kapalinové sirény se používají k emulgaci, dispergaci a urychlení míchacích procesů.
Dva odstředivé plynodynamické zářiče elektrické sirény namontované na hřídeli motoru
Manuální siréna s odstředivým plyno-dynamickým emitorem
Elektrická siréna výstražného systému je chráněna clonou před srážkami, odstředivý zářič je chráněn sítí před hnízdícím ptactvem
Hydrodynamický emitor je zařízení, které přeměňuje kinetickou energii paprsku kapaliny na energii akustických vibrací. Tato zařízení se používají k urychlení technologických procesů ( emulgace vzájemně nerozpustných kapalin: voda - olej , voda - rtuť ; disperze pevných částic v kapalinách: grafit v oleji), k urychlení krystalizačních procesů v roztocích , ke štěpení molekul polymerů , k čisté ocelové odlitky po válcování atd.
| automatizace domácnosti | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Řízení | |||||||||
| Senzory | |||||||||
| Účinkující |
| ||||||||
| Aplikace |
| ||||||||
| Protokoly | |||||||||