Гидродинамический излучатель. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

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.

Литература по гидродинамическим излучателям

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.