[实用新型]一种可对排气进行二次利用的气动高强声波发生装置

说明书

本实用新型公开了一种可对排气进行二次利用的气动高强声波发生装置，属于声波发生装置领域。本实用新型包括共振腔体、流体通道、初级谐振腔和n个排气谐振腔，n为大于等于1的自然数；流体通道与共振腔体固定连接，并由共振腔体外部延伸至共振腔体内部；初级谐振腔和排气谐振腔均位于共振腔体内；流体通道、初级谐振腔和排气谐振腔自上而下分布并通过中心杆连为一体；流体通道底部设有初级谐振腔进气缝，初级谐振腔底部设有第一排气谐振腔进气缝。本实用新型对在初级谐振腔中已经做功的排气进行二次做功，提高气声能量转化效率；且气流在排气谐振腔做功不会对初级谐振腔产生任何影响，避免了对主频的影响。

技术领域

本发明涉及声波发生装置领域，特别涉及一种可对排气进行二次利用的气动高强声波发生装置；以压缩空气为动力，充分利用压缩空气的能量，提高气声能量转化效率。

背景技术

随着科学技术的发展，高强声波开始被关注和研究，尤其是在现代科研、国防、航空航天及工业生产的领域中，高强声波应用越来越广泛。

现阶段比较成熟的高声压级声波发生装置按能量转换方式可分为化学能、电能和流体声波发生装置。

其中，化学能高强声波发生装置的发声原理是利用爆炸产生的巨大能量，可以发出超大功率的声波，但其结构复杂，声波特性难以控制。

电能声波发生装置的可控性好，结构简单，性能稳定，但换能效率较低，要达到数千瓦的声功率，耗电量相当大，且结构与材料要求均很高。

流体高强声波发生装置是将压缩空气、高压蒸汽或燃气等流体有控制地排出并激发周围介质的振动，形成所需频段和强度的连续声波。由于流体高强声波发生装置兼顾结构简单，换能效率高，一定范围可控等条件，在军事和民用领域都具有重要应用价值。

在流体高强声波发生装置中，哈特曼哨具有结构简单、体积小、耐冲击可以在恶劣的条件下工作。只要材料强度条件允许，就可以在较高的压强下产生大功率的声辐射，造价低廉、处理量大、操作方便、经久耐用等特点。因此，哈特曼哨原理是现阶段高强声波发生装置的主要原理。

哈特曼哨的发声机理可以分为两个过程，（1）从喷嘴流出的高速空气射流冲进谐振腔。(2)谐振腔内的气流向外喷射，与入射气流发生碰撞。在外部激波的推动下，在共振腔充入和喷出的过程周期性进行，因此产生了高强声波。

一般哈特曼哨工作时，压缩空气发声完毕后的气流是直接排放的，也就是说，这部分能量是白白浪费的。实际上，这些排气仍有一定的压力和流速，如果能够继续利用的话，可以提高发声效率。

如授权公告号为CN 2835823Y的实用新型专利公开了一种环保型声波发生器，其利用哈特曼哨原理实现发声过程，但是大量具有较高能量的排气被直接排放，造成能量浪费。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种可对排气进行二次利用的气动高强声波发生装置。

本发明的技术方案为：

一种可对排气进行二次利用的气动高强声波发生装置，包括共振腔体、流体通道、初级谐振腔和n个排气谐振腔，n为大于等于1的自然数；所述流体通道与共振腔体固定连接，并由共振腔体外部延伸至共振腔体内部；初级谐振腔和排气谐振腔均位于共振腔体内；所述流体通道、初级谐振腔和排气谐振腔自上而下分布并通过中心杆连为一体；所述流体通道底部设有初级谐振腔进气缝，所述初级谐振腔底部设有第一排气谐振腔进气缝；第一排气谐振腔进气缝的面积为初级谐振腔进气缝面积的60%~90%。

作为优选方案，n为3或4。