Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Г. находят применение в гидрзлзкабии для наблюдения за объектами на расстоянии порядка сотни метров. Созданы специальные голографич. устройства для целей подводного наблюдения. Г!римером подобного устройства может служить система, содержащая приемную антенну из 101 приемных элелзентов с электронной коммутацией, с записью голограмлз на электроннолучевой трубке, обладающей мишенью яз электрооптнч. кристалла. Быстродействие такой системы -16 кадров э секунду, угловое разрешение — несколько минут.
В отличие от известных устройств голографич. метод обработки информации позволяет получать фокуснруемые изображения дна в режиме «аэииут — дальность». Методы экустнч. Г. используются и для решения различных задач пространственно-временной обработки гидроакустич. информации, в частности для формирования характеристик направленности, корреляционного и спектрального анализа, согласованной фильтрации и т. п, Литл Островский Ю.
И., ГелограФиз, Л., 1979; Бабин Л, В., Гурез и ч С. Б., Анустячзсказ голеграфзз. Обзор «Акуст.жть 1971, т. 17, э. 4; С э зт В. )з., Оптические методы обработки снгяазо», М., 19П; с г о ж з, Методы анустяческзз голограФии, Л., 1976; Прякеэзнэзголограопя, пзр. с затя., М. 1973. В. Д. Сззт. ГОРЕНИЕ В УЛЪ з РАЗВУКОВОМ ПОЛЕ. Горение — быстропротекающее химич. превращение с выделенном большого количества тепла, сопровождается такими физнч. процессами, как тепло- и массообмен, н подчиняется определенным газодинамнч. закономерностям.
Интенсивные акустич. колебания могут в известной степени воздействовать на гачодннамич. характеристики [напр., турбулентные) по- тока; поэтому хотя они и не в состоянии изменять сам процесс химич. превращения, однако могут влиять на сопровождающие его явления и тем самым — на режим горения. В значительной мере воздействие акустич. яолсбаннй на горящий факел объясняется ускорением тзплзлгаггззблзна з улыпраззукзззк полз.
Оно имеет место как при гомогенном горении, когда горючее и окислитель находятся в газовой фазе, так и при гетерогенном, когда используется жидкое нли твердое топливо. В зависимости от вида топлива, от гаэодинамич. характеристик потока горючей смеси, от типа горения, от интенсивности и частоты звука воздействие это проявляется по-разному. При нек-рых условиях можно получить положительные эффекты, напр. изменить форму факела, повысить градиенты темп-р в зоне горения и тем самым увеличить топлоотдачу от факела к тепловоспрннимающям поверхностям, до нек-рой степени увеличить скорость горения.
В других случаях (например, при горении предварительно подготовленной слзеси) акустич. колебания влияют отрицательно, увеличивая протяженность факела. Акустическое воздействие на процессы образования смеси и самого горения наблюдается при весьма высоких уровнях звукового даглзкил () 100 — 110 дВ) и усиливается с повыпзением интенсивности звука. Влияние акустич.
поля на процесс горения имеет место практически во всем диапазоне Рзйнолгдга чисел 1(г, характеризующих поток горючой смеси, начиная с ламннарного режима (з(е = 50 — 2000) и кончая режимами развитой турбулентности (Вз = = 5 10з — 10'). При ламинарном горении механизлз воздействия акустнч. колебаний связан с появлением акустических течений у среза газового сопла и увеличением потока окислителя к корню факела. Акустич.
течениями объясняется также изменение пределов существования стабильного пламени (увеличение вероятности наступления режима проскока пламени внутрь горелки). Прн турбулентных режимах горения зливние акустич. колебаний проявляется в изменении гидродинамич, устойчивости струи горючей смеси. В зависимости от частоты звуковое поле может либо способствовать более интенсивному вихре- ГОУНИИН В ИЛЬтГАВВККОВОМ ПОЛИ образованию, а следовательно, и процессу развития турбулентности, либо аадержать этот процесс.
По имеющимся данным, наиболее сильное воздействие наблюдается на частотах, близких к собственной частоте струи, определяемо)1 Стругазк числом бЬ = =- (й!и — -- 0,1 — 0,3 (где 1 — частота звука, й — характерный разлсер струи, напр. диаметр на выходе из соп.ча нли смесителя, и — скорость струи). Для реальных горелок эти частоты имеют порядок единиц или десятков кГц. В атом случае УЗ-вые колебания играют роль своеобразного синхронизатора, регулирующего лишь периодичность образования вихрей на поверхности струи.
Развитие вихрей идет за счет энергии самого потока, поэтому процесс может проходить ври относительно небольших уровнях звукового давления (110 †1 дБ), и энергия звукового поля составляет доли процента от кинетич. энергии струи. В случае ЮЬ ) 2 УЗ-вые колебания оказывают стабилизирующее воздействие, способствуя затягиванию перехода к турбулентному режиыу течения. При высоких уровнях звукового давления (160 — 170 дВ), повидимому, возможно дестабилизирующее действие в широком диапазоне частот.
Воздействие акустнч. колебаний на газодинамнч. характеристики потока горючей смеси интенсифицирует процессы тепломассообмена, что в свою очередь влияет и на сам процесс горения. Для разных типов горения он идет по-разному. Турбулентное Г. в у. и. газообразного топлива при диффузионном режиме (когда смешение топлива с окислителем осуществляется непосредственно в пламени н снорость горения лимитируется процессом смешения) интенсифицируется благодаря ускорению диффузии окислителя в зону горения. Это обусловлено изменением масштаба и интенсивности турбулентности в этой зоне при воздействии колебаний.
Прн атом уменьшается длина факела, ускоряется выгораняе в объеме топочной камеры и растет темп-ра. Одновременно интенсивные акустич. колебания, увеличивая теплоотдачу факела, ухудшают условия воспламенения, поэтому для предотвращения срыва горения необходямо обеспечить хорошую стабилизацию пламени. Максимальное возмущающее действие акустич. колебаний наблюдается при составах горючей смоси, близких к стехиометрическому.
1'. в у. и. предварительно подготовленной газовой смеси прн высоких уровнях звукового давления (150 †1 дБ) сопровоясдается увеличением протяженности холодного ядра, что,по-видимому, является следствием ухудшения условий воспламенения. Поэтому з горелках с предварительной подготовкой горючей смеси применение УЗ-вых колебаний целесообразно лишь для интенсификации процесса смешения топлива с окислителем; в связи с этим конструкции таких горелок должны предусматривать создание ультразвукового поля лишь в начальной части смесителя. При Г. в у. п. жидкого топлива воздействие акустич.
колебаний сводится к уснорению испарения капель под влиянием акустич. микропотоков, возникающих около них. При горении твердых частиц подобные мнкропотоки способствуют подводу окислителя к реагирующей поверхности. Диффузия к поверхности частицы в этом случае увеличивается пропорционально амплитуде казгбатзкькай скорости частиц и падает с частотой как у К В промышленных горелочных устройствах для соадания УЗ-вых колебаний в основном применяются газоструйкмс излучатели стержневого типа и, реже, вихревые свистки или кагкитастрикциаккмс ~ргсбразагатгли. При этом излучатели одновременно используются как в качестве газового сопла (з газовых горелках) или распылительной форсунки (в жидкостных горелках), так и в качестве акустич. генератора, иитенсифицирующего процесс омешения топлива с окислителем.
Известно несколько типов акустич. горелок, в т. ч.инжекционные, с регулируемой длиной факела, двухпроводные, комбинированные нефтегазовые и газомазутные. На рисунке приведена схема одной нз инжекционных акустнч. горелок высокого давления с большим интервалом регулирования производительности при сохранении автомодельмостн режима в пределах для давления подаваемого газа 0,5 — 6 атм. Акустич. горелки работают обычно в диапазоне высоких звуковых ча- ГРУППОВАЯ СКОРОСТЬ стот при акустич. мощности от нескотьких десятков до сотен Вт. Акустич.
горелки с регулируемой длиной пламени могут быть использованы в тунвельных и барабанных печах, диффузионные горолки — в на- Схема иижекдиоквой акустической горелки. 1 — газоструйкый иалучатель; Š— возду7пная шайба для регулировки подсоса воздуха; 3 — подвод газа; а— входной кон$уаор; 3 — смеситель; з— всхоахлаждаемый яосик; г — горелочиый тоннель. гргвательных печах для ускорения нагрева металлич. слитков или плавления металла. Лиж.7 Кииетика горения ископаемых т плие, Новосяб., 1963, Д о р о ш е кко В. Е., Фурлетов В. И., О воздействии ввуза ка турбулентное пламя, вФизяка горения и взрыва», 1969, т. 5, ГЗ 1; Б с р и с о в Ю.
Я. и д р., О влиянии акустических колебаний иа газовый факел, там же, 1971, т. 7, гй 3; Л а в р а в Н. В. а р., Акустические газовые горелки высокого давления, в сб.: Теория и практика сжягаииа газа, з. 5, Л., 1972. Ю. Я. Борисов. ГРУППОВАЯ СКОРОСТЬ вЂ” скорость огибающей профиля квазимоиолроматич. иолиы, Г. с.— обобщение понятия скорости, связанное с различием между явлениями распространения волн и движением материальных тел. Чтобы говорить о скорости к.-л, объекта, необходимо иметь возможность отождествлять его в разные моменты времени.
Отождествление тел пдп частиц тел возмоясно всегда; ио бегущая волна связана в разные моменты времени с равличнымн точками среды, и поэтому для нес отождествление может откоситься тольио к форме (апрофилюь) волны. Если форлга волны при распространении сохраняется (волны з струне, упругие волны малой оыплитуды в спло1пных средах), то отождествление возможно (рис. а). Если же профиль меняет свою форму так, что отождествить на нем соответственные точки в разяыо моменты времеви невозмажио (напр., кзгибкые волны в стержио, рис. б), то понятие скорости для такой волны теряет смысл. Сохранение или несохранение формы профиля зависит от самого вида профиля и от свойств среды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
