طراحي و ساخت مولد فرا آوايي گرما صوتي با استفاده از نانو پوشش هاي فلزي

Design and fabrication of an ultrasonic thermoacoustic generator using metal nanocoatings

در اين مقاله، به طراحي، شبيه‌سازي و ساخت يك مولد فراآواي گرما صوتي پرداخته مي‌شود. در گرماصوتيّات، حرارت ايجادشده به‌وسيله عبور جريان برقي متناوب از يك رسانا با ضخامت كم به توليد موج صوتي منجر مي‌شود. در اين روش برخلاف ساير روش‌هاي توليد امواج صوتي از قطعات متحرك براي ارتعاش مولكول‌هاي هوا استفاده نمي‌شود و در نتيجه پاسخ بسامدي اين مولدها نسبت به ساير مولدهاي صوتي تخت تر بوده و در بازه وسيع‌تري كاربرد دارند. در اين پژوهش نمونه‌هايي از مولد صوتي با استفاده از مواد رساناي مختلف و ساختارهاي متفاوت ساخته شده و در آزمايشگاه مورد اندازه‌گيري قرار گرفتند. هدف اين تحقيق، ساخت يك مولد فراآوا با پاسخ بسامدي پهن و مسطح در محدوده‌ي بسامدي 50 تا 90 كيلوهرتز بود. نتايج به‌دست آمده از اندازه‌گيري‌ها قابليت توليد امواج صوتي با تراز فشار صوتي 90 دسي‌بل در بسامدهاي 40 تا 90 كيلوهرتز و پايداري مناسب براي كاركرد طولاني را نشان مي‌دهند.

In this paper, we design, simulate, and build an ultrasonic heat generator. In thermoacoustics, heat generated by the passage of alternating current through a thin conductor produces a sound wave. In this method, unlike other methods of sound production, moving parts are not used to vibrate air molecules, and as a result, the frequency response of these generators is flatter than other sound generators and they are used in a wider range. In this study, samples of sound generators were made using different conductive materials and different structures and measured in the laboratory. The study aimed to construct an ultrasonic generator with a wide and flat frequency response in the frequency range of 50 to 90 kHz. The results obtained from the measurements show the ability to produce sound with a sound pressure level of 90 decibels at frequencies of 40 to 90 kHz and suitable stability for long operation.